EVALUASI STRUKTUR PEKERJAAN PENGERUKAN DI DERMAGA TERMINAL PETIKEMAS SEMARANG (TPKS)
Tugas Akhir Diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh galar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil S-1
Oleh: Safrudin Khuzaeni Nurohman
NIM.5113412026
Arif Setiawan Ariav
NIM.5113412027
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2016
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN
Dengan ini kami menyatakan bahwa:
1. Tugas akhir ini, adalah asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan gelar akademik sarjana, baik di Universitas Negeri Semarang (UNNES). 2. Tugas Akhir ini adalah murni gagasan, rumusan, dan penelitian kami sendiri, tanpa batuan pihak lain, kecuali arahan Pembibing dan masukkan Tim Penguji. 3. Dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya atau pendapat yang telah ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka. 4. Pernyataan ini kami buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka kami bersedia menerima sanksi akademik berupa pecabutan gelar yang telah diperoleh karena karya ini, serta sanksi lainnya sesuai dengan norma yang berlaku di perguruan tinggi ini.
Semarang, Agustus 2016 Penulis,
ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING Tugas Akhir dengan judul “Evaluasi Struktur Pekerjaan Pengerukan Di Dermaga Terminal Petikemas Semarang (TPKS)” telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan ke sidang panitia ujian Tugas Akhir:
Semarang, Agustus 2016
Dosen pembimbing I
Dosen pembimbing II
Hanggoro Tri Cahyo Andiyarto, S.T.,M.T. NIP. 197505292005011001
Endah Kanti Pangestuti, S.T.,M.T. NIP. 197207091998032003
iii
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas akhir dengan judul EVALUASI STRUKTUR PEKERJAAN PENGERUKAN DI DERMAGA TERMINAL PETIKEMAS SEMARANG (TPKS) ini telah dipertahankan dihadapan Sidang Panitia Ujian Tugas akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada : Hari : Kamis Tanggal : 25 Agustus 2016 Panitia Ujian Tugas Akhir Ketua
Sekretaris
Dra. Sri Handayani, MPd. M.Sc. NIP. 19671108 199103 2 0001
Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., NIP. 19720702 199903 1 002 Dewan Penguji Penguji I
Ir. Agung Sutarto, M.T. NIP. 196104081991021001 Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Hanggoro Tri Cahyo Andiyarto, S.T., M.T. NIP. 197505292005011001
Endah Kanti Pangestuti, S.T., M.T. NIP. 197207091998032003
Ditetapkan di Semarang Tanggal : Mengesahkan, Dekan Fakultas Teknik
Dr. Nur Qudus, M.T. iv
NIP. 19691130 199403 1 001 MOTTO Grafik hubungan antara usaha dan hasil itu berbanding lurus, semakin besar usaha maka akan semakin besar pula hasil yang akan di raih. Usaha tidak akan pernah berkhianat pada hasil, dimana ada usaha pasti akan ada hasil. Dengarkan kata hati nuranimu, karena pada hakikatnya hati nurani semua orang itu baik. Manusia boleh berencana, tapi sebaik-baik rencana adalah rencana ALLOH SWT. Saya tidak gagal, hanya saja saya baru mencoba ribuan eksekusi yang belum berhasil Jadi orang yang terdepan, jika orang lain tidur kita duduk, jika orang lain duduk kita berdiri, jika orang lain berdiri kita jalan, jika orang lain jalan kita berlari, dan jika orang lain berlari kita sudah terbang tinggi meraih cita-cita. Jika kesempatan tidak pernah datang, buatlah!!! Banyak bekerja dan berdoa, sedikit bicara. Terus berusaha atau tersingkirkan, Hidup itu Pilihan.
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
1. ALLOH SWT, alhamdulillah ya ALLOH, terimakasih atas segala kasih sayang yang telah Engkau berikan kepadaku, Engkau selalu memberikan lebih dari apa yang aku minta, tidak lupa Sholawat serta salamku aku panjatkan untuk nabi tercintaku Rasulullah Nabi Muhammad SAW sebagai suri tauladan yang baik. 2. Untuk ibuku tercinta (Masamah) yang tidak pernah lelah dan tidak pernah bosan menasehatiku agar senantiasa berjalan di jalan
yang benar,
menyayangiku dan mencintaiku dengan tulus dan ikhlas. 3. Untuk ayahku tercinta (Mariono) yang tidak pernah menyerah, tidak pernah mengeluh dan tidak mengenal lelah dalam mencari rezeki yang halal untuk aku, dan juga selalu mencintai keluarga dan selalu setia memberikan yang terbaik untuk keluarga. 4. Untuk kakakku (mbak rofiq, mbak umi, mas dani) dan adikku tercinta (adi), terimakasih atas segala bantuan dan semangatnya. Semoga kita menjadi keluarga yang rukun, Aaaaaamiiiiiiin. 5. Untuk seluruh keluarga besarku, terimakasih banyak. 6. Bapak Hanggoro Tri Cahyo Andiyarto S.T., M.T. dan ibu Endah Kanti Pangestuti S.T., M.T., terimakasih banyak atas ilmu yang telah diberikan selama bimbingan dan selama kuliah di UNNES. 7. Untuk partner TA ku (Arif) terimakasih sudah mau bersabar dengan ocehanku, terimakasih telah bekerjasama dengan baik selama mengerjakan TA dan selama kuliah di UNNES. 8. Untuk mbak Safira, mas Wawan, Bahar, Hamzah, Tigo, Ririn, Kijul, Nia, Chusnul, Aeni, Anita dan seluruh sahabat-sahabatku T.sipil S-1 yang tidak bisa aku sebutkan satu-persatu, terimakasih atas segala bantuan kalian semua selama aku kuliah. 9. Untuk semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan, saya ucapkan terimakasih.
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
1. Tuhanku (Allah SWT) selalu memberikan hidayah dan jalan yang benar kepada hamba sehingga bisa menyelesaikan Tugas Akhir dengan lancar dan hanya kepada-Mu hamba bersujud dengan penuh rasa syukur. 2. Ibu tersayang, (Ibu Sriwidayanti) yang tak pernah hentinya untuk mendoakan, mendukung dan memberikan kasih sayang serta kesabarannya selama ini. 3. Bapak tersayang, (Bapak Mulyono Ali, S.Kom) yang selalu mendoakan, mendukung, memotivasi untuk menjadi orang yang berhasil dan sukses di masa depan nanti. 4. Adek kandungku, (Ade Fajr Ariav) yang selalu memberikan dukungan dan support serta memotivasi dalam penyelesaian Tugas Akhir. 5. Bapak Hanggoro Tri Cahyo Andiyarto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing keren yang selalu memberikan pengetahuan praktis di lapangan serta memotivasi dari segi apapun dan dalam keadaan apapun. Terima Kasih Guru Hanggoro. 6. Ibu Endah Kanti Pangestuti, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan motivasi di saat melakukan bimbingan Tugas Akhir. Terima Kasih Ibu Endah. 7. Bapak Ir. Agung Sutarto, M.T. selaku penguji Tugas Akhir yang telah memberikan pengetahuan ilmu yang bermanfaat di bidangnya. 8. Safrudin Khuzaeni Nurohman, Partner kencan Tugas Akhir saya yang sudah menemani saya, memberikan nasehat, dan selalu membuat saya tidak stress pada saat mengerjakan Tugas Akhir. Semoga sukses kawan. 9. Teman-teman terbaik saya yang selalu menemani disaat duka dan bahagia: (Bahar Ardianto (Sohib ), Mas Hamzah Fansuri, Kurnia dwi A, Tigo Mindi, Ibu kiki (Rizki Julia), Mbak Ririn, Budhe Annisa, Firda R, Neng Riesty, Mbak Dinda dan teman-teman Gamananta (Civil Engineer UNNES 2012). 10. Almamater Universitas Negeri Semarang
vii
ABSTRAK
Dalam masa pengembangan Terminal Petikemas Semarang (TPKS) saat ini, usaha-usaha pembangunan terus dilakukan. Pekerjaan pengerukan pada kolam pelabuhan dilakukan untuk menjaga agar kedalaman kolam pelabuhan sesuai dengan desain kedalaman rencana. Sebelum dilaksanakan pengerukan kedalaman kolam pelabuhan ±4 mLWS, kemudian setelah dikeruk kedalaman kolam pelabuhan menjadi ±9 mLWS. Oleh karena itu perlu dievaluasi dari aspek struktur supaya dapat mengetahui kemampuan struktur dermaga saat ini, dan bisa merencanakan perkuatan terhadap struktur dermaga bila diperlukan agar tetap aman. Evaluasi yang dilakukan mencakup evaluasi geoteknik dan struktur (sebelum dan sesudah pengerukan). Dari hasil evaluasi geoteknik diketahui bahwa tiang pancang mengalami deformasi akibat perilaku pergerakan rayapan tanah akibat pengerukan tanah pada kolam pelabuhan. Semakin dalam pengerukan yang dilakukan pada kolam pelabuhan maka semakin besar deformasi yang terjadi pada tiang pancang dermaga, namun faktor keamanan (FK) pada tanah masih aman yaitu lebih dari 1.25. Berdasarkan evaluasi struktur menggunakan program SAP2000, di ketahui bahwa setelah dilakukan pengerukan 9 m tiang pancang tidak mampu untuk menahan gaya aksial (Pu), hal ini terbukti karena Pu (3360.160 kN) lebih besar dari Pn (1413.595 kN), sehingga diperlukan perkuatan. Tiang pancang yang digunakan pada dermaga terminal peti kemas semarang yaitu tiang pancang baja tabung tipe C50. Untuk perkuatan tiang pancang dermaga, direncanakan dengan menambahkan beton kedalam tiang pancang (CFST). Pada tiang pancang crane, dari kedalaman 0.00 mLWS sampai -9 mLWS diisi dengan bahan aditif untuk grouting, kemudian dari kedalaman -9 mLWS sampai - 69 mLWS diisi dengan pasir urug. Pada tiang pancang non crane, dari kedalaman 0.00 mLWS sampai -9 mLWS diisi dengan bahan aditif untuk grouting, kemudian dari kedalaman -9 mLWS sampai -59 mLWS diisi dengan pasir urug. Setelah dilakukan perhitungan maka hasil Pn menggunakan CFST yaitu 12070.39 kN, sedangkan Pu yaitu 3360.160, Karena Pu < Pn maka tiang pancang aman. Dari perhitungan rencana anggaran biaya, diperlukan biaya sebesar Rp. 5.763.284.703,52 untuk melakukan perkuatan tiang pancang. Kata kunci : dermaga, geoteknik, struktur, terminal petikemas
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT dan mengharap ridho yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Evaluasi Struktur Pekerjaan Pengerukan di Dermaga Terminal Petikemas Semarang (TPKS). Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan meraih gelar Sarjana Teknik pada Program Studi S1 Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang. Sholawat dan salam disampaikan kepada junjungan alam Nabi Muhammad SAW, mudah-mudahan kita semua mendapatkan safaat-Nya di yaumil akhir nanti, Amin. Penelitian ini diangkat sebagai upaya untuk mengevaluasi Struktur pekerjaan pengerukan di dermaga terminal petikemas semarang (TPKS). Penyelesaian karya tulis ini tidak lepas dari bantuan bebagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih serta penghargaan kepada: 1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum, Rektor Universitas Negeri Semarang atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh studi di Unversitas Negeri Semarang. 2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik, Dra. Sri Handayani, M.P.d., Ketua Jurusan Teknik Sipil, Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc., Ketua program studi Teknik Sipil S-1 yang telah memberi bimbingan dengan menerima kehadiran penulis setiap saat disertai kesabaran, ketelitian, masukanmasukan yang berharga untuk menyelesaikan karya ini. 3. Hanggoro Tri Cahyo Andiyarto, S.T., M.T., Endah Kanti Pangestuti, S.T., M.T. sebagai pembimbing I dan pembimbing II yang penuh perhatian dan atas perkenaan memberi bimbingan dan dapat dihubungi sewaktu-waktu disertai kemudahan dalam memberikan bahan dan menunjukkan sumber-sumber yang relevan sehingga sangat membantu penulisan karya ini.
ix
4. Ir. Agung Sutarto, M.T., sebagai penguji yang telah memberi masukan yang sangat berharga berupa saran, ralat, perbaikan, pertanyaan, komentar, tanggapan, menambah bobot dan kalitas karya tulis ini. 5. Semua dosen teknik sipil FT. Unnes yang telah memberi bekal pengetahuan yang berharga. 6. General Manajer dan Seluruh Staf PT. pelabuhan Indonesia III (Persero) Terminal Petikemas Semarang yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk melakukan observasi dan penelitian untuk memperoleh data penelitian. 7. Berbagai pihak yang telah memberi bantuan untuk karya tulis ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan sebagai bekal untuk pengembangan di masa mendatang.
Semarang, Agustus 2016 Penulis,
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL...................................................................................... i LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ...................................................... ii LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................ iii LEMBAR PENGESAHAN.. ......................................................................... iv LEMBAR MOTTO.. ...................................................................................... v LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................ vi ABSTRAK.. ................................................................................................... viii KATA PENGANTAR.. ................................................................................. ix DAFTAR ISI .................................................................................................. xi DAFTAR TABEL.. ........................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR.. ................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. I-1 1.1. Latar Belakang Masalah.......................................................................... I-1 1.2. Rumusan Masalah.. ................................................................................. I-3 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian.. ............................................................. I-3 1.4. Batasan Masalah.. ................................................................................... I-3 1.5. Sistematika Penulisan.. ........................................................................... I-4
BAB II STUDI PUSTAKA.. .......................................................................... II-1 2.1. Tinjauan Umum.. .................................................................................... II-1 2.2. Dasar Evaluasi Struktur Pengerukan di Dermaga TPKS.. ...................... II-1 2.3. Kriteria Evaluasi...................................................................................... II-2 2.3.1. Pembebanan Dermaga.. ................................................................ II-2 2.3.2. Kombinasi Pembebanan.. .............................................................. II-9 2.3.3. Pondasi Tiang Pancang.. ............................................................... II-10
xi
2.3.4. Pengerukan Kolam Pelabuhan.. .................................................... II-18 2.4. Evaluasi Struktur.. ................................................................................... II-20 2.4.1. Evaluasi Struktur dengan Program PLAXIS.. .............................. II-20 2.4.2. Evaluasi Struktur dengan Program SAP2000.. ............................. II-21
BAB III METODOLOGI.. ............................................................................. III-1 3.1. Tahap Pengumpulan Data.. ..................................................................... III-1 3.2. Analisis Data Geoteknik.. ....................................................................... III-1 3.2.1. Analisis Data Tanah.. .................................................................... III-1 3.2.2. Analisis Data Batimetri.. ............................................................... III-6 3.3. Analisi Data Struktur............................................................................... III-7 3.3.1. Analisis Data Gambar DED.. ........................................................ III-7 3.3.2. Analisis Data Pembebanan............................................................ III-11 3.4. Evaluasi Geoteknik dan Struktur.. .......................................................... III-25 3.4.1. Evaluasi Geoteknik.. ..................................................................... III-25 3.4.2. Evaluasi Struktur.. ......................................................................... III-26 3.5. Bagan Alir.. ............................................................................................. III-27
BAB IV EVALUASI STRUKTUR.. ............................................................. IV-1 4.1. Analisis Data.. ......................................................................................... IV-1 4.1.1. Analisa Data Geoteknik.. .............................................................. IV-1 4.1.2. Analisa Data Struktur.. .................................................................. IV-2 4.2. Evaluasi Geoteknik.. ............................................................................... IV-13 4.2.1. Permodelan Geoteknik.. ................................................................ IV-13 4.2.2. Hasil dari Permodelan Program PLAXIS.. ................................... IV-21 4.3. Evaluasi Struktur.. ................................................................................... IV-32 4.3.1. Permodelan Struktur.. ................................................................... IV-32 4.3.2. Hasil dari Permodelan Program SAP2000.. .................................. IV-37 4.4. Pembahasan Evaluasi.. ............................................................................ IV-45 4.4.1. Hasil Evaluasi Geoteknik dengan Menggunakan PLAXIS.. ........ IV-45 4.4.2. Hasil Evaluasi Struktur dengan Menggunakan SAP2000............. IV-46
xii
4.4.3.
Evaluasi
dengan
Perkuatan
Concrete
Filled
Steel
Tube
(CFST)………….. ......................................................................... IV-48 4.4.4. Perbandingan Bentuk Deformasi .................................................. IV-48 BAB V MANAJEMEN KONSTRUKSI.. ..................................................... V-1 5.1. Rencana Anggaran Biaya (RAB) .. ......................................................... V-1 5.1.1. Harga Material dan Upah.. ............................................................ V-1 5.1.2. Analisa Harga Satuan.. .................................................................. V-1 5.1.3. Volume Pekerjaan.. ....................................................................... V-1 5.1.4. Rencana Anggaran Biaya.. ............................................................ V-3 5.2. Metode Pelaksnaan Konstruksi.. ............................................................. V-3 5.3. Gambar Detailing Engineering Design (DED) .. .................................... V-4 5.4. Rencana Kerja dan Syarat-syarat (RKS) .. .............................................. V-4
BAB VI PENUTUP.. ..................................................................................... VI-1 6.1. Kesimpulan .. .......................................................................................... VI-1 6.2. Saran.. ...................................................................................................... VI-2
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kecepatan kapal… ........................................................................ II-3 Tabel 2.2. Hubungan antara diameter boulder dengan gaya tarik . ............... II-6 Tabel 2.3. Gaya Tarik boulder. ...................................................................... II-7 Tabel 2.4. Kedalaman kolam pelabuhan .. ..................................................... II-19 Tabel 3.1. Tabel rekap hasil uji N-SPT titik BH.1 dan BH.2.. ...................... III-5 Tabel 3.2. Rekap uji laboratorium titik BH.2................................................. III-5 Tabel 3.3. Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung.. .................... III-12 Tabel 3.4. Faktor keutamaan gempa .. ........................................................... III-15 Tabel 3.5. Perhitungan N-SPT.. ..................................................................... III-16 Tabel 3.6. Kelas Situs Tanah ......................................................................... III-17 Tabel 3.7. Respons Spektrum Tanah Lunak.. ................................................ III-19 Tabel 3.8. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek .. ................................................................. III-20 Tabel 3.9. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik .. ................................................................. III-20 Tabel 3.10. Faktor gempa R, Cd, dan Ω0 untuk struktur non gempa serupa gedung….. ................................................................................... III-21 Tabel 3.11. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung.. ............ III-22 Tabel 3.12. Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x.. ........................... III-22 Tabel 3.13. hubungan nilai faktor keamanan lereng dan intensitas longsor.. III-26 Tabel 4.1. Hydraulic Conductivity for Common Soil Types.. ....................... IV-1 Tabel 4.2. Typical Values E and G .. ............................................................. IV-1 Tabel 4.3. Poisson Ratio .. ............................................................................. IV-2 Tabel 4.4. Pembebanan dermaga vertikal .. ................................................... IV-3 Tabel 4.5. Spesifikasi Kapal........................................................................... IV-3 Tabel 4.6. Spesifikasi Fender .. ...................................................................... IV-5
xiv
Tabel 4.7. Spesifikasi fender Bridgestone ..................................................... IV-6 Tabel 4.8. Perhitungan spectrum respon design............................................. IV-10 Tabel 4.9. Base reaction pada SAP2000.. ...................................................... IV-11 Tabel 4.10. Pembebanan dermaga horizontal .. ............................................. IV-12 Tabel 4.11. Data lapisan tanah 1.. .................................................................. IV-14 Tabel 4.12. Data lapisan tanah 2.. .................................................................. IV-14 Tabel 4.13. Data lapisan tanah 3.. .................................................................. IV-15 Tabel 4.14. Kombinasi Pembebanan.. ............................................................ IV-19 Tabel 4.15. Rekap data maksimum hasil plaxis sebelum pengerukan.. ......... IV-23 Tabel 4.16. Rekap data hasil plaxis setelah pengerukan.. .............................. IV-27 Tabel 4.17. rekap kontrol kombinasi aksial dan lentur.. ................................ IV-30 Tabel 4.18. rekap kontrol kombinasi aksial dan lentur.. ................................ IV-31 Tabel 4.19. Kombinasi Pembebanan.. ............................................................ IV-35 Tabel 4.20. Rekap hasil PMM demand/capacity ratio dari perhitungan SAP 2000……. .................................................................................... IV-37 Tabel 4.21. Rekap hasil PMM demand/capacity ratio dari perhitungan SAP 2000…… ..................................................................................... IV-39 Tabel 4.22. Tabel rekap hasil SAP 2000 pada kedalaman 11 m, 12 m, 13 m dan 14 m…. ............................................................................................. IV-40 Tabel 5.1. Tabel harga material….................................................................. V-1 Tabel 5.2. Tabel harga upah… ....................................................................... V-1 Tabel 5.3. Tabel rekapitulasi volume pekerjaan… ........................................ V-3 Tabel 5.4. Rencana Anggaran biaya… .......................................................... V-3
xv
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Peta batimetri setelah pengerukan kolam pelabuhan…………..…. I-1 Gambar 1.2. Potongan melintang dermaga sebelum dan sesudah pengerukan…..I2 Gambar 2.1. Jarak pusat berat kapal sampai titik kapal sampai titik sandar kapal………………………………………………………………II-5 Gambar 2.2. Perhitungan geser dasar seismic…………………………………..II-9 Gambar 2.3. Grafik pengujian CFST dengan UHSC……………………..……II12 Gambar 2.4. Kuat tekan ijin kolom………………………………………..…...II13 Gambar 2.5. Tegangan kritis kolom beton…………………………………..…II17 Gambar 2.6. Kuat tekan tekuk ijin pada tabung baja……………………….….II18 Gambar 2.7. Echo Sounders kapal………………………………………….….II20 Gambar 2.8. Pemberian beban axial pada tiang pancang dan kurva loaddisplacment……………………………………………………...II-21 Gambar 3.1. Lokasi titik penyelidikan tanah………………………………….III-2 Gambar 3.2. Hasil penyelidikan tanah bor…………………………………….III-4 Gambar 3.3. Peta batimetri sebelum pengerukan………………………...….. III-6 Gambar 3.4. Peta batimetri setelah dikeruk…………………………………. III-7 Gambar 3.5. Denah rencana pembangunan dermaga baru 105 m x 25 m…… III-8 Gambar 3.6. Struktur dermaga tampak atas………………………………..... III-9 Gambar 3.7. Dermaga tampak samping……………………………………… III10
xvi
Gambar 3.8. Lokasi dermaga TPKS Semarang……………………………… III18 Gambar 3.9. Spektrum gempa di TPKS Semarang………………………..… III19 Gambar 3.10. Permodelan geometri menggunakan PLAXIS………………... III25 Gambar 3.11. Permodelan struktur dengan SAP2000……………………….. III26 Gambar 4.1. Defleksi reaksi fender cell CS 1250 H……………………….…IV-7 Gambar 4.2. Spektrum respons design…………………………………….… IV-9 Gambar 4.3. Grafik perbandingan hasil uji N-SPT titik BH01 dan BH02...… IV13 Gambar 4.4. Input geometri sebelum pengerukan…………………………… IV15 Gambar 4.5. Input geometri setelah pengerukan………………….………… IV16 Gambar 4.6. Grafik perbandingan deformasi horizontal antar kombinasi tegangan ijin…………………………………………………………...… IV-21 Gambar
4.7.
Grafik
perbandingan
momen
antar
kombinasi
tegangan
ultimate………………………………………………...……… IV-22 Gambar 4.8. Grafik perbandingan gaya aksial antar kombinasi tegangan ultimate………………………………………………………... IV-22 Gambar 4.9. Grafik perbandingan deformasi horizontal antar kombinasi tegangan ijin……………………………………………………………... IV-23 Gambar
4.10. Grafik
perbandingan momen antar
kombinasi
tegangan
ultimate………………………………………………………... IV-24 Gambar 4.11. Grafik perbandingan gaya aksial antar kombinasi tegangan ultimate………………………………………………………... IV-24 Gambar 4.12. Grafik perbandingan deformasi maksimum antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan………………………………….. IV25
xvii
Gambar 4.13. Grafik perbandingan aksial maksimum antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan………………………………………………. IV-26 Gambar 4.14. Grafik perbandingan momen maksimum antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan…………………………………. IV-26 Gambar 4.15. Grafik perbandingan faktor keamanan maksimum antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan………………………………….. IV27 Gambar 4.16. Permodelan struktur 3D pada SAP2000……………………… IV32 Gambar 4.17. Input beban crane pada program SAP2000…………………… IV33 Gambar 4.18. Input gaya fender pada program SAP2000…………………… IV33 Gambar 4.19. Input gaya bollard pada program SAP2000………………….. IV-34 Gambar 4.20. Grafik perbandingan total rasio antar pembebanan sebelum pengerukan pada program SAP2000………………………...… IV38 Gambar 4.21. Grafik perbandingan total rasio antar pembebanan setelah pengerukan pada program SAP2000………………………...… IV39 Gambar 4.22. Contoh hasil perhitungan pada program SAP2000…………… IV40 Gambar 4.23. Grafik perbandingan rasio kekuatan aksial antar kedalaman pengerukan……………………………………………………. IV-41 Gambar 4.24. Grafik perbandingan rasio momen (M33) antar kedalaman pengerukan……………………………………………………..
IV-
41 Gambar
4.25.
Grafik
perbandingan
total
rasio
(P)
antar
kedalaman
pengerukan……………………………………………………..
IV-
42
xviii
Gambar 4.26. Perbandingan bentuk deformasi tiang pancang pada program PLAXIS dan program SAP2000 …………………………….... IV48
xix
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah Dalam masa pengembangan Terminal Petikemas Semarang (TPKS) saat ini, usaha-usaha pembangunan terus dilakukan. Diantaranya yaitu perpanjangan dermaga, peninggian dermaga dan pengerukan kolam pelabuhan. Pekerjaan pengerukan pada kolam pelabuhan dilakukan untuk menjaga agar kedalaman kolam pelabuhan sesuai dengan desain kedalaman rencana. Pengukuran kedalaman kolam pelabuhan minimal dilaksanakan setiap 4 bulan sekali dengan menggunakan alat echo sounding. Data yang didapat dari alat echo sounding kemudian diolah menjadi peta batimetri seperti pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Peta batimetri setelah pengerukan kolam pelabuhan (TPKS, 2015)
I-1
Berdasarkan peta batimetri pada Gambar 1.1, perencanaan kedalaman kolam pelabuhan di dermaga Terminal Petikemas Semarang dibagi atas 7 pias yaitu pias A, B, C, D, E, F dan G. Kedalaman pias-pias tersebut mengacu pada bobot kapal maksimum yang berlabuh di dermaga Terminal Petikemas Semarang yaitu 36.002 DWT (TPKS, 2008) Kedalaman masing-masing pias secara berturut-turut yaitu -9 mLWS, -9 mLWS, -9 mLWS, -9 mLWS, -9 mLWS, -8 mLWS, dan -8 mLWS. Pada pias A, B, C, D, E yang kedalamannya kurang dari -9 mLWS harus dilakukan pengerukan. Sedangkan untuk pias F dan G yang kedalamannya kurang dari -8 mLWS harus dikeruk. Setelah pekerjaan pengerukan selesai dilaksanakan, maka kontur tanah akan berubah akibat beda tinggi seperti yang terlihat pada gambar 1.2.
Gambar 1.2. Potongan melintang dermaga sebelum dan sesudah pengerukan (TPKS, 2012) Dari laporan hasil penyelidikan tanah pada pembangunan Terminal Petikemas Semarang (TPKS) tahun 2013, diketahui bahwa pada kedalaman ± 0,00 m sampai 25,00 m berupa lumpur dan lempung sangat lunak sampai lunak. Menurut Muthukkumaran, et al., (2004) menyebutkan bahwa, setelah dilaksanakan pengerukan di kolam pelabuhan akan terjadi peningkatan
I-2
defleksi pada tiang pancang dermaga. Hal ini dikarenakan perilaku pergerakan merayap tanah lempung lunak. Persamaan karakteristik tanah dan kondisi kontur tanah diantara dermaga Terminal Petikemas Semarang dengan penelitian yang telah dilakukan pada jurnal diatas, memungkinkan terjadinya dampak yang sama juga terhadap kedua dermaga. Oleh karena itu untuk mengetahui hal tersebut maka penulis melakukan evaluasi struktur pekerjaan pengerukan terhadap struktur dermaga Terminal Petikemas Semarang sebagai Tugas Akhir. Dalam Tugas Akhir ini akan mengevaluasi secara struktural untuk mengetahui dampak pengerukan terhadap struktur bawah dermaga di Terminal Petikemas Semarang. 1.2. Rumusan Masalah Pada pengerukan kolam pelabuhan dermaga Terminal Petikemas Semarang, perlu dievaluasi dari aspek struktur supaya dapat mengetahui kemampuan struktur dermaga saat ini, dan bisa merencanakan perkuatan terhadap struktur dermaga agar tetap aman. 1.3. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui pengaruh pekerjaan pengerukan di kolam pelabuhan terhadap kapasitas struktur bawah dermaga baru Terminal Petikemas Semarang (TPKS) eksisting. 2. Merencanakan perbaikan struktur bawah dermaga dengan menggunakan tiang pancang komposit concrete fill steel tube (CFST). 1.4. Batasan Masalah 1. Dermaga yang ditinjau pada penulisan Tugas Akhir ini hanya dermaga baru Terminal Petikemas Semarang (TPKS) seluas 105 m x 25 m. 2. Lokasi pengerukan yang ditinjau hanya pada lokasi kolam pelabuhan di dermaga Terminal Petikemas Semarang (TPKS).
I-3
1.5. Sistematika Penulisan Sistematika dalam penulisan tugas akhir ini, sebagian besar terdiri dari: BAB I PENDAHULUAN Dalam bab ini berisi tentang uraian mengenai latar belakang, deskripsi permasalahan, tujuan dan manfaat penulisan, batasan penelitian, serta sistematika penulisan. BAB II STUDI PUSTAKA Bab ini berisi tentang uraian mengenai dasar teori, rumus yang digunakan, peraturan-peraturan dan standar-standar yang diperlukan baik dalam tahap perencanaan maupun perhitungan konstruksi. BAB III METODOLOGI Dalam bab ini membahas mengenai metodologi penyusunan Tugas Akhir yang meliputi tahap pengumpulan data, analisis data, evaluasi geoteknik dan struktur, serta bagan alir Tugas Akhir. BAB IV EVALUASI STRUKTUR Pada bab ini akan dibahas mengenai evaluasi dari segi geoteknik dan struktur pada dermaga Terminal Petikemas Semarang. Selain itu pada bab ini dapat diperoleh kekuatan struktur dermaga terhadap pengerukan kolam pelabuhan serta memberikan solusi bila ternyata struktur tersebut berpotensial terjadi tekuk. Pada bab ini juga dilakukan perencanaan terhadap struktur dengan memodifikasi tiang pancang menjadi tiang pancang komposit (CFST) jika diperlukan. BAB V MANAJEMEN KONSTRUKSI Bab ini berisi tentang analisa dan perhitungan untuk Rencana Anggaran Biaya (RAB), Rencana Kerja dan Syarat-syarat (RKS), dan metode pelaksanaan konstruksi. BAB VI PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan yang didapatkan selama melakukan evaluasi dan saran-saran mengenai permasalahan yang dihadapi. DAFTAR PUSTAKA
I-4
LAMPIRAN
–
LAMPIRAN
I-5
BAB II STUDI PUSTAKA
2.1
Tinjauan Umum Dermaga adalah bangunan pelabuhan yang digunakan untuk merapat dan menambatkan kapal untuk melakukan bongkar muat dan menaikturunkan penumpang. Struktur dermaga merupakan struktur yang terbuat dari balok, pelat lantai, dan tiang pancang yang mendukung bangunan diatasnya. Konstruksi dermaga diperlukan untuk menahan gaya-gaya akibat tumbukan kapal dan beban selama bongkar muat. Dimensi dermaga didasarkan pada jenis dan ukuran kapal yang akan merapat dan bertambat pada dermaga tersebut. Dermaga dapat dibedakan menjadi tiga tipe yaitu wharf, pier dan jetty. Struktur wharf dan pier bisa berupa struktur tertutup atau terbuka, sementara jetty pada umumnya berupa struktur terbuka. Struktur tertutup bisa berupa dinding gravitasi dan dinding turap, sedangkan struktur terbuka berupa dermaga yang didukung oleh tiang pancang. Dinding gravitasi bisa berupa blok beton, kaison, sel turap baja atau dinding penahan tanah (Triatmodjo, 2010). Kolam pelabuhan adalah salah satu fasilitas yang disediakan oleh pelabuhan untuk proses bongkar muat khususnya petikemas. Pada saat proses kapal berlabuh akan memicu adanya tanah sedimentasi yang dibawa oleh kapal ke kolam pelabuhan sehingga pihak pelabuhan harus mengerjakan proses pengerukan di area kolam agar dapat melakukan bongkar muat petikemas dengan baik.
2.2
Dasar Evaluasi Struktur Pengerukan di Dermaga TPKS Pedoman atau dasar evaluasi pengerukan di Dermaga Terminal Petikemas Semarang (TPKS) didapatkan literatur sebagai berikut: 1. Perencanaan Struktur Baja SNI 1729 – 2015. 2. Perencanaan Beton Bertulang SNI 2847 – 2013.
II-1
3. Perencanaan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung SNI 1726 – 2012. Disamping literatur di atas, Tugas Akhir ini juga menggunakan literatur-literatur lain baik dari buku diktat kuliah maupun sumber lain seperti jurnal yang mendukung sebagai acuan di dalam evaluasi ini. 2.3
Kriteria Evaluasi
2.3.1 Pembebanan Dermaga Dermaga menerima beban yang bekerja pada struktur terdiri dari beban vertikal dan horizontal. Beban vertikal meliputi berat sendiri bangunan dermaga, beban hidup dan beban peralatan bongkar muat. Beban horizontal meliputi gaya benturan kapal, gaya tambat (fender dan boulder) dan gaya gempa. Pembebanan Arah Vertikal Beban Mati/Berat Sendiri Berat sendiri merupakan berat dari beban-beban mati yang secara permanen dan konstan yaitu beban plat, balok memanjang dan melintang serta poer. Untuk beban plat, pertama dihitung beban terbagi ratanya pada setiap luasan plat, kemudian dicari beban terbagi rata ekuivalensinya yang akan diterima pada balok. Hal ini dilakukan untuk memudahkan pelaksanaan analisa strukturnya. Pada balok, beban terbagi merata tergantung dari beban yang direncanakan, dan begitu juga dengan poer. Setelah itu, semua beban tersebut dijadikan satu dalam berat sendiri. Untuk sebagian besar beton bertulang, nilai standar berat volume yang dipakai adalah 2.4 t/m3. Beban Hidup Beban yang diakibatkan oleh beban hidup yang ada diatas dermaga, dipengaruhi oleh beban truck container dan beban crane. Pembebanan Arah Horizontal Gaya Fender Gaya fender yang terjadi saat kapal sedang merapat berupa gaya pukul pada fender akibat kecepatan kapal saat merapat, serta akibat
II-2
pergoyangan kapal oleh gelombang dan angin. Fender berfungsi sebagai bantalan yang ditempatkan di depan dermaga. Fender akan menyerap energi benturan antara kapal dan dermaga serta meneruskan gaya ke struktur dermaga. Gaya yang diteruskan ke dermaga tergantung tipe fender dan defleksi fender yang diijinkan. Untuk menentukan kecepatan merapat kapal dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Kecepatan kapal (Triatmodjo, 2010)
Gaya benturan kapal yang bekerja secara horizontal dapat dihitung berdasarkan energi benturan kapal terhadap dermaga. Benturan maksimum
terjadi apabila kapal
bermuatan penuh
menghantam dermaga dengan sudut 10o terhadap sisi depan dermaga. Persamaan yang digunakan untuk menghitung energi benturan adalah: (1) (Pelabuhan, Bambang Triatmodjo, Hal 217, 2010) Dimana: E
= Energi benturan kapal (kN.m)
V
= Kecepatan kapal saat merapat (m/det)
W = Berat kapal diambil dari displacement tonnage kapal (DT) Cm = Koefisien massa Ce = Koefisien eksentrisitas Cs = Koefisien kekerasan (diambil 1) Cc = Koefisien bentuk dari tambatan (diambil 1) g
= Percepatan gravitasi (m/s2)
II-3
Koefisien massa tergantung pada gerakan air di sekeliling kapal yang dapat dihitung dengan persamaan berikut: (2) (3) Dimana: Cb = Koefisien blok kapal D
= draft kapal (m)
B
= Lebar kapal (m)
Lpp = Panjang garis air (m) γo = Berat jenis air laut (t/m3) Koefisien eksentrisitas adalah perbandingan antara energi sisa dan energi kinetik kapal yang merapat, dan dapat dihitung dengan rumus: (4) (5) Dimana: L = Jarak sepanjang permukaan air dari pusat berat kapal sampai titik sandar kapal (m) R = Jari-jari putaran disekeliling pusat berat kapal pada permukaan air (m). Panjang garis air (Lpp) dapat dihitung dengan rumus dibawah ini: Kapal barang
:
Kapal tangker : Nilai l dapat dihitung dengan rumus: Dermaga = l = 1/4 Loa Dolpin
= l = 1/6 Loa
II-4
Gambar 2.1. Jarak pusat berat kapal sampai titik sandar kapal (Triatmodjo, 2010) Dari gambar diatas dilukiskan suatu kapal yang hendak merapat dengan suatu kecepatan (v). Pada arah tegak lurus terhadap garis dermaga, energi yang ditimbulkan benturan beraturan adalah: (1) Bila F adalah resultan gaya fender dan d adalah pergeseran (displacement) fender, maka ada hubungan: (2) (3)
(4) Dimana: F
= gaya bentur yang diserap system fender
d
= pergeseran fender (defleksi)
v
= kecepatan kapal pada saat menambat (0,3 – 0,5) m/s
Ws = massa kapal (kapal yang bermuatan penuh), dan α
= sudut pendekatan (approaching angle).
Dari persamaan ini maka gaya F adalah gaya yang harus dipikul oleh sistem fender. Tergantung dari cara pendekatan kapal saat bertambat, maka panjang sentuh antar kapal dan tambatan menentukan besar energi yang timbul.
II-5
Hasil perhitungan energi akibat benturan kapal kemudian dikalikan dua untuk mendapatkan impak abnormal. Kemudian beban impak abnormal dikalikan dengan faktor reduksi ± 10% dari beban impak abnormal. Jarak fender diatur sedimikian rupa sehingga kontak langsung antara kapal dan dinding dermaga dapat dihindari. Persamaan yang digunakan untuk menentukan jarak maksimum antara fender adalah: √ (Pelabuhan, Bambang Triatmodjo, hal 277, 2010) Dimana: L = Jarak maksimum antar fender (m) r = Jari-jari kelengkungan sisi haluan kapal (m) h = Tinggi fender Gaya Boulder Fungsi boulder yaitu untuk penambat kapal agar tidak mengalami pergerakan yang dapat mengganggu baik pada aktivitas bongkar muat maupun lalu lintas kapal yang lainnya. Perencanaan boulder diambil berdasarkan gaya terbesar diantara gaya tarik boulder sendiri, gaya angin dan gaya arus. Jarak pemasangan antar boulder yaitu 20 – 25 meter, letak dari sisi laut 0 – 5 meter. Untuk penentuan gaya tarik ijin berdasarkan diameter boulder dan bobot kapal dapat dilihat pada Tabel 2.2 dan Tabel 2.3. Tabel 2.2. Hubungan antara diameter boulder dengan gaya tarik (Triatmodjo, 2010)
II-6
Tabel 2.3. Gaya Tarik boulder (Triatmodjo, 2010)
Catatan: Nilai dalam kurung adalah untuk gaya pada tambahan yang dipasang disekitar tengah kapal yang mempunyai tidak lebih dari 2 tali penambat. Beban Gempa Persamaan yang digunakan untuk menghitung gaya dasar seismic yaitu SNI – 1726 – 2012 untuk bangunan non gedung. Bangunan non gedung yaitu semua sistem struktur bukan gedung yang memikul beban gravitasi dan perlu diamankan terhadap pengaruh gempa. Prosedur analisis untuk struktur bangunan non gedung menurut SNI – 1726 – 2012 dibedakan menjadi dua jenis. Prosedur analisis struktur yang menyerupai gedung harus mengikuti prosedur analisis struktur gedung, sesuai dengan pasal 7. Prosedur analisis struktur bangunan non gedung yang tidak menyerupai gedung harus memperhitungkan
karakteristik
dinamiknya
dengan
mengikuti
ketentuan 7.8 untuk prosedur gaya lateral ekivalen atau 7.9 untuk prosedur analisis ragam, atau 11.1 untuk prosedur analaisis respons waktu linier, atau 11.2 untuk prosedur analisis respons riwayat waktu non linier, atau prosedur yang diharuskan oleh dokumen referensi yang spesifik untuk bangunan tersebut.
II-7
Berdasarkan penjelasan di atas maka bangunan dermaga dapat diklasifikasikan dalam bangunan non gedung yang tidak menyerupai gedung. Sehingga prosedur yang digunakan sesuai dengan ketentuan 7.8 untuk prosedur gaya lateral ekivalen, yaitu: V = CS x W
(1)
Dimana: V
= Gaya dasar seismik
CS
= Koefisien respon seismik yang ditentukan sesuai dengan 7.8.1.1.
W
= Berat seismik efektif menurut 7.7.2
Koefisien respon seismic, CS, harus ditentukan sesuai dengan: (2)
⁄
Dimana: SDS = parameter percepatan spectrum respons desain dalam rentang periode pendek seperti ditentukan dalam 6.3 atau 6.9. R
= fakor modifikasi respons dalam tabel 9
Ie
= fakor keutamaan gempa yang ditentukan sesuai dengan 4.1.2. Nilai CS yang dihitung sesuai dengan persamaan 2 tidak
perlu melebihi berikut ini: ⁄
(3)
Dengan ketentuan CS harus tidak kurang dari (4) Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah di mana S1 sama dengan atau lebih besar dari 0.6g, maka Cs harus tidak kurang dari: ( )
(5)
II-8
Keterangan: Di mana Ie dan R sebagaimana didefinisikan dalam 7.8.1.1, dan SD1 = Parameter percepatan spectrum respons desain pada perioda sebesar 1.0 detik, seperti yang ditentukan dalam 6.10.4. T
= Perioda fundamental struktur (detik) yang ditentukan 7.8.2
S1
= Parameter percepatan spectrum respons maksimum yang dipetakan sesuai dengan 6.10.4.
Gambar 2.2. Perhitungan geser dasar seismic (FEMA P-751, 2012) Berat seismik efektif struktur (W), harus menyertakan seluruh beban mati dan beban lainnya yang terdaftar di bawah ini:
Beban mati yang dihitung yaitu beban lantai, balok, dan tiang pancang.
Dalam daerah yang digunakan untuk penyimpanan yaitu minimum sebesar 25 persen beban hidup.
Berat virtual yaitu beban seimic tambahan yang mengalir di sekitar tiang pancang (Jacobsen, 1959).
2.3.2 Kombinasi Pembebanan Kombinasi
pembebanan
bertujuan
untuk
mengetahui
beban
maksimum yang ditanggung oleh struktur bawah atau tiang pancang, agar tiang pancang dapat memberi daya dukung untuk beban terfaktor diatas. Berdasarkan SNI 1726 – 2012 kombinasi pembebanan yaitu sebagai berikut: II-9
Kombinasi beban terfaktor dan beban layan
Kombinasi beban untuk metoda ultimit 1.) 1.4 D 2.) 1.2 D + 1.6 L
Kombinasi beban untuk metoda tegangan ijin 2.) D + L
Kombinasi beban gempa
Kombinasi beban untuk metoda ultimit 5.) (1.2 + 0.2SDS) D + 1.0 ρ.QE + L 7.) (0.9 – 0.2SDS) D + 1.0 ρ.QE
Kombinasi beban untuk metoda tegangan ijin 5.) (1 + 0.14SDS) D + 0.7 ρ.QE 6.) (1 + 0.10SDS) D + 0.75 (0.7 ρ.QE) + 0.75L 8.) (0.6 – 0.14 SDS) D + 0.7 ρ.QE
2.3.3 Pondasi Tiang Pancang Pondasi tiang pancang yaitu pondasi dengan sistem menggunakan tiang-tiang pancang (piles) yang kemudian dipancang ke dalam tanah dengan menggunakan alat pemancang. Pile yang digunakan bisa dari kayu, beton maupun baja. Tiang kayu dibuat dari batang pohon yang tinggi. Tiang beton tersedia dalam profil persegi, octagonal dan lingkaran, biasanya diperkuat dengan tulangan maupun dengan sistem pratekan. Tiang baja dapat berupa pipa baja atau profil balok baja semisal H atau C. Tiang Pancang Komposit Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang berbeda tetapi memiliki pekerjaan sama sehingga menjadi struktur tiang kesatuan. Pondasi tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan yang berbeda, misalnya dengan bahan beton diatas muka air tanah dan bahan kayu tanpa perlakuan apapun disebelah bawahnya. Salah satu jenis komposit yang sering digunakan yaitu pipa baja berintikan beton atau disebut juga CFST (Concrete Fill Steel Tube). II-10
Tiang Pancang CFST (Concrete Fill Steel Tube) Tiang pancang dapat disebut juga kolom, karena struktur yang bekerja untuk menahan gaya horizontal maupun vertikal sama dengan halnya gaya yang bekerja pada kolom. Di Jepang dan Eropa CFST juga diaplikasikan sebagai tiang jembatan. Kolom CFST memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan profil baja pada umumnya atau beton bertulang. Salah satu keuntungan utamanya adalah interaksi antar baja dengan beton inti, tekuk lokal profil baja direduksi oleh beton dan kekuatan beton akan menjadi tinggi karena efek pengekangan (confinement effect). Menurut Hajjar, et. al., (2013) menyebutkan beberapa keunggulan dari CFST yaitu antara lain: a. Arah posisi baja terletak di parameter luar di mana kinerjanya paling efektif untuk tekanan dan melawan momen lentur. b. Kekakuan dari CFST sangat ditingkatkan karena baja, yang memiliki modulus elastisitas jauh lebih besar dibanding beton, terletak paling jauh dari pusat massa, di mana itu membuat kontribusi terbesar terhadap momen inersia. c. Beton membentuk inti yang ideal untuk menahan beban tekan dalam aplikasi khusus, dan itu dapat mencegah tekuk lokal baja. d. Tabung baja sebagai selimut dari inti beton, yang meningkatkan kekuatan tekan dan keuletan. e. Berbeda dengan kolom beton bertulang dengan tulangan melintang, tabung baja juga mencegah pengelupasan beton dan meminimalkan penyumbatan penguatan di daerah sambungan, terutama untuk desain seismik. f. Aplikasi terbaru juga telah memperkenalkan penggunaan beton mutu tinggi dikombinasikan dengan kekuatan tinggi tabung baja berdinding tipis. Ketika beton mutu tinggi dan tabung baja berdinding tipis digunakan bersama-sama, sifat lebih rapuh dari beton mutu tinggi sebagian dapat diatasi dengan pengekangan dari
II-11
tabung baja, dan tekuk lokal dari tabung baja tipis tertunda oleh dukungan yang diberikan oleh beton. g. Dari segi ekonomi, penggunaan CSFT yaitu tabung berfungsi sebagai bekisting dalam konstruksi, yang menurunkan biaya tenaga kerja dan material. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Richard Liew, (2012) yaitu tabung baja yang dikombinasikan dengan beton mutu tinggi
menghasilkan
kuat
tekan dan daktalitas
yang tinggi
dibandingkan dengan beton mutu tinggi tanpa tulangan dan profil pipa baja tanpa beton. Grafik pengujian dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.3. Grafik pengujian CFST dengan UHSC (Richard liew, 2012). Adapun persamaan untuk menghitung kapasitas daya dukung tiang pancang komposit menurut morino shosuke, et. al., (2003) yaitu: Kuat tekan yang diijinkan dari kolom CFST dihitung dengan persamaan:
{
(
)}
II-12
Gambar 2.4. Kuat tekan ijin kolom CFST Dimana : lk
: Panjang efektif kolom CFST
D
: Diameter tabung baja
η
: 0 untuk kolom CFST persegi
η
: 0.27 untuk kolom CFST lingkaran
Nc1, Nc2, Nc3
: Kekuatan ijin kolom CFST
cNc
: kekuatan ijin kolom beton
sNc
: kekuatan ijin kolom baja Kuat tekan ijin cNc dari kolom beton dihitung dengan
berdasarkan persamaan berikut:
Dimana: cA : Luas penampang kolom beton cfc : Kuat tekan ijin beton (=Fc/cV) Fc : Kekuatan standar beton pengisi cV : Faktor keamanan beton (3 jangka panjang dan 1.5 pendek) cσcr: Tegangan kritis kolom beton
II-13
Kuat tekan ijin sNc dari kolom baja dihitung dengan berdasarkan persamaan berikut:
{
( ) }
( )
Dimana : sA
: Luas penampang kolom tabung baja
sfc : Kuat tekan yang diijinkan tabung baja sλ
: Rasio kelangsingan
sE
: Modulus elastisitas baja
F
: Kekuatan standar tabung baja
sV
: Faktor keamanan untuk tabung baja
√
Untuk kondisi tegangan jangka pendek 1.5 kali selama kondisi tegangan jangka panjang digunakan. Kekuatan tekan utama dari kolom CFST dihitung dengan persamaan:
{
(
)}
Dimana: lk : Panjang efektif kolom CFT D : Lebar atau diameter tabung baja
II-14
η : 0 untuk kolom CFST persegi η : 0.27 untuk kolom CFST lingkaran Ncu1, Ncu2, Ncu3 : Kekuatan ijin kolom CFST cNcu : kekuatan ijin kolom beton cNc : kekuatan ijin kolom beton sNc : kekuatan ijin kolom baja sNcr : Kekuatan tekuk kolom tabung baja Persamaan diatas yaitu mengacu pada bagian CFT berada dibawah gaya tekan utama Ncu1. Pada bagian beton dari CFT tegangan cσcB dan tekanan lateral σr dan tabung baja dikenai tegangan aksial sσz dan tegangan ring baja sσθ, sehingga Ncu1 : Tegangan aksial pada beton dengan efek cσcB dengan batasan : Dimana k menujukkan sebagai faktor pembatas, maka σr dan sσr yaitu:
Menggantikan persamaan diatas ke dalam persamaan berikut :
Rasio luas penampang beton dengan lapis pada tabung baja dengan persamaan: {
}
Mengganti persamaan dengan persamaan berikut: Ncu1 = cA x cσB + sA x sσy
Menunjukkan cNcu = cA x cσcB, sNcu = sA x sσy dan .
II-15
Dalam persamaan tersebut, nilai sσθ/sσ = 0.19 diperoleh secara empiris oleh analisis regresi data tersebut dengan asumsi membatasi faktor k = 4.1 dan rasio ketebalan dengan diameter D/t = 50, maka nilai η menjadi 0.27. Jadi Ncu1 di dapatkan pada persamaan 17. Kuat tekan (Ncu3) memberikan kekuatan tekuk kolom dihitung untuk mengisi kolom baja diisi beton. Kuat tekan ultimate cNcu dan kuat tekuk cNcr dari kolom beton dihitung dengan persamaan yaitu :
Dimana : cA : Luas penampang kolom beton Fc : Kuat standar beton isi cσcr : Tegangan kritis kolom beton cru : faktor reduksi beton r = 0.85 Tegangan kritis (cσcr) diberikan pada persamaan : √
{
(
)}
Dimana : √
Kuat tekan kolom tabung baja ultimate (sNcu) dihitung dengan persamaan :
II-16
Gambar 2.5. Tegangan kritis kolom beton Dimana: sA : Luas penampang tabung baja F
: Kuat standar tabung baja Kuat tekuk (sNcr) dari kolom tabung baja dihitung dengan
persamaan :
(
)
Dimana : √
sλ : Rasio kelangsingan kolom tabung baja sE : Modulus young baja sI : Momen Inersia tabung baja Persamaan diatas dapat dilihat melalui Gambar untuk desain struktur baja.
II-17
Gambar 2.6. Kuat tekan tekuk ijin pada tabung baja 2.3.4 Pengerukan Kolam Pelabuhan Pengerukan
digunakan
untuk
memelihara
kedalaman
suatu
kolam/alur pelayaran atau alur sungai (maintenance dredging) dikarenakan adanya proses pergerakan dan pengendapan lumpur (sedimen transport). Pengerukan dilakukan pada saat pembangunan pelabuhan (capital dredging) yaitu pada saat pembuatan kolam, peralatan dasar (alas) suatu pemecah gelombang dan lain sebagainya. Perencanaan kedalaman kolam pelabuhan sangat dipengaruhi oleh bobot kapal yang akan berlabuh. Untuk perencanaan pelabuhan dalam menentukan kedalaman kolam pelabuhan dan kedalaman alur pelayaran dapat dilihat pada Tabel 2.5.
II-18
Tabel 2.4. Kedalaman kolam pelabuhan (Bambang Triatmodjo, 2010)
Untuk mengetahui kedalaman pengerukan sesuai dengan rencana kedalaman kolam pelabuhan maka diperlukan pemerikasaan kedalaman laut. Pemeriksaan kedalaman laut dapat menggunakan alat echo sounders. Alat ini telah digunakan sejak tahun 1925. Prinsip kerja echo sounders adalah dengan mengirimkan getaran pulsa pendek secara periodik dari luas kapal yaitu 500 – 600 pulsa tiap menit. Getaran ini diteruskan secara vertikal ke bawah dan dasar laut, memantulkan pulsa-pulsa tersebut untuk kemudian diterima kembali oleh oskilator sampai penerima ditempatkan pula di bagian bawah kapal yang sama. Prinsip kerja dapat dilihat pada Gambar 2.3. Pelaksanaan pengukuran kedalaman biasanya dilakukan secara otomatis, langsung menyatakan kedalaman pada setiap saat, II-19
menjadi suatu gambaran kedalaman sepanjang rute yang dilayari kapal tersebut. Kemudian, panjang alur ini menjadi bagian-bagian (segmen) dengan jarak tertentu. Tiap-tiap bagian kemudian digambarkan menjadi peta batimetri (Soedjono, 2002).
Gambar 2.7. Echo Sounders kapal (Soedjono, 2002) Tipe alat/kapal keruk (dredger) yang dipergunakan sesuai dari jenis tanah yang hendak dikeruk atau bagian pelabuhan yang hendak dikeruk (Soedjono,
2002). Untuk
jenis
tanah lumpur (lempung) sangat
lunak/lembek alat yang digunakan yaitu clam shell dredger. Sedangkan untuk jenis tanah lempung kaku, tanah padat dan tanah berpasir menggunakan alat dipper dredger. 2.4. Evaluasi Struktur 2.4.1. Evaluasi Struktur dengan Program PLAXIS PLAXIS (Finite element code for soil and rock analysis) merupakan suatu rangkuman program finit elemen hingga telah dikembangkan untuk menganalisa deformasi dan stabilitas geoteknik dalam perencanaanperencanaan sipil. Berdasarkan prosedur imput data yang sederhana, mampu menciptakan perhitungan elemen hingga yang kompleks dan menyediakan fasilitas output tampilan secara detail berupa hasil-hasil perhitungan. Perhitungan program ini hasilnya didapat secara automatis berdasarkan
II-20
prinsip penulisan angka yang benar. Konsep ini dapat dipelajari dalam waktu yang relatif singkat setelah melakukan beberapa latihan (R. B. J. Bringkgreve, P. A. Vermeer, 1998). Dalam penelitian ini data yang dibutuhkan adalah mengenai nilai-nilai parameter pada tanah yang didapat dari hasil penyelidikan tanah dalam hal ini tanah yang akan dianalisa adalah tanah yang diperoleh dari lapangan. Data tersebut digunakan sebagai input, adapun prosedur-prosedur dari program PLAXIS antara lain sebagai berikut:
Nilai parameter tanah antara lain γdry, γwet, kohesi, modulus elastisitas tanah, poison rasio dan sebagainya.
Prosedur selanjutnya dapat dipahami lebih lanjut dan jelas lagi literatur yang didapat dari program PLAXIS itu sendiri. Setelah dianalisa dengan program PLAXIS maka hasil output berupa kurva seperti pada Gambar 2.7.
Gambar 2.8. Pemberian beban axial pada tiang pancang dan kurva load-displacement (Zainul Arifin, 2007). 2.4.2. Evaluasi Struktur dengan SAP 2000 SAP (Structure Analysis Program) merupakan suatu rangkuman program untuk mengetahui gaya dalam pada model struktur yang dikenali gaya luar tertentu (bisa berupa beban tetap sementara, momen, displacement, perubahan suhu dan lain-lain. Semua gaya luar yang bekerja pada struktur dimodelkan dan dianalisis untuk mengetahui gaya dalam berupa momen (lentur, puntir), gaya lintang, gaya normal, dan lain-lain (retakan, tekuk dan sebagainya) (Handy Pramono, 2013).
II-21
Secara umum, proses analisis melauli tahapan berikut:
Rencana dan penggambaran model struktur.
Penentuan beban yang bekerja sesuai dengan model rencana (jumlah beban dan nilai beban yang timbul tergantung dari model yang direncanakan).
Dimensi penampan rencana (dimensi ini menentukan kekakuan system struktur dan juga sangat tergantung dari model yang kita rencanakan).
Analisis
struktur/analisis
mekanika teknik
(hasil
analisis
ini
dipengaruhi oleh model, pembebanan (gaya luar) dan rencana penampang).
Gambar gaya dalam (bidang momen, gaya lintang, gaya normal, dan momen puntir) yang bekerja. Setelah didapatkan gaya dalam yang bekerja dapat maka selanjutnya
dapat melalukan proses design struktur dengan mempertimbangkan faktorfaktor berikut:
Mutu atau kualitas material yang digunakan.
Kombinasi beban rencana (tetap atau sementara) yang paling kritis (berdasarkan analisis mekanika teknik dan peraturan konbinasi beban yang digunakan).
Faktor reduksi kekuatan sesuai dengan peraturan yang digunakan.
II-22
II-23
BAB III METODOLOGI
3.1. Tahap Pengumpulan Data Tahap ini dilakukan dengan metode pengumpulan data sekunder yang terdiri dari data geoteknik dan data struktur. Dimana data geoteknik terdiri dari data tanah dan data batimetri. Sedangkan data struktur terdiri dari data gambar DED dan data pembebanan. Data-data tersebut diperoleh dari instansi yang berwenang atau dari penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya. Data sekunder dalam hal ini didapatkan dari kantor Terminal Petikemas Semarang dan Pelabuhan Tanjung Emas Semarang. 3.2. Analisis Data Geoteknik 3.2.1. Analisis Data Tanah Data ini diperoleh berdasarkan dari laporan hasil penyelidikan tanah pada pembangunan Terminal Petikemas Semarang yang meliputi pekerjaan bor mesin, pengambilan contoh tanah (sampling) yang dibawa ke laboratorium untuk diselidiki mengenai sifat-sifat phisik (physical properties) dan sifat-sifat mekanik (mechanical properties). Bersamaan dengan pelaksanaan boring dilakukan test SPT. Analisis data tanah diperlukan untuk perencanaan pondasi dan struktur bawah dermaga, yaitu dengan melihat kedalaman lapisan tanah dan daya dukung tanah yang ada terhadap struktur dermaga. Dengan tujuan agar dapat direncanakan model dan jenis pondasi untuk struktur bawah dermaga. Lokasi titik penyelidikan tanah dapat dilihat pada Gambar 3.1. Rekap hasil NSPT dan hasil uji laboratorium terdapat pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2.
III-1
Gambar 3.1. Lokasi titik penyelidikan tanah (TPKS, 2012)
III-2
III-3
Gambar 3.2. Hasil penyelidikan tanah bor (TPKS, 2013)
III-4
Tabel 3.1. Tabel rekap hasil uji N-SPT titik BH.1 dan BH.2 (TPKS, 2013) no
kedalaman (m)
nilai N SPT
no
kedalaman (m)
nilai N SPT
BH.1 BH.2 BH.1 b c d b c a a 1 -1.5 0 0 21 -31.5 18 2 -3 0 0 22 -33 20 3 -4.5 1 0 23 -34.5 20 4 -6 1 1 24 -36 21 5 -7.5 1 1 25 -37.5 29 6 -9 2 1 26 -39 33 7 -10.5 1 1 27 -40.5 31 8 -12 2 1 28 -42 29 9 -13.5 2 1 29 -43.5 28 10 15 2 2 30 -45 27 11 -14.5 3 1 31 -46.5 26 12 -18 3 2 32 48 27 13 -19.5 3 2 33 49.5 29 14 -21 4 2 34 -51 33 15 -22.5 5 3 35 -52.5 29 16 -24 7 4 36 -54 36 17 -25.5 14 9 37 -55.5 35 18 -27 17 10 38 -57 33 19 -28.5 15 17 39 -58.5 34 20 -30 16 18 40 -60 36 Tabel 3.2. Rekap uji laboratorium titik BH.2 (TPKS, 2013) boring sample No code
BH. 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
depth (m)
unit weight ɣ (gr/cm3)
-4-4.5 -9.5-10 -14.5-15 -19-19.5 -24.5-25 -29.5-30 -34-34.5 39.5-40 -44.5-45
1.5789 1.5804 1.598 1.6164 1.6161 1.6515 1.6543 1.7162 1.6804
BH.2 d 21 20 22 22 22 33 31 33 35 30 38 39 41 34 32 33 33 30 32 33
dry unit weight c ɸ (˚) (kg/cm2) ɣd (gr/cm3) 0.79.41 tanah Lumpur 0.8778 0.08 1 0.8935 0.09 2 0.9191 0.11 2 0.9339 0.13 3 1.0923 0.19 7 1.1257 0.25 18 1.3174 0.32 21 1.2091 0.36 25
III-5
10 11 12
-49-49.5 -54.5-55 -59.5-60
1.7013 1.6747 1.7183
1.3872 1.2492 1.284
0.04 0.42 0.56
33 26 28
3.2.2. Analisis Data Batimetri Survey data batimetri atau pemeruman (sounding) dilakukan dengan alat echosounder yang dilengkapi dengan GPS, sehingga survey dapat dilakukan dengan mudah walaupun lokasi yang di survey meliputi cukup jauh dari garis pantai. Survey ini bertujuan untuk mengetahui kondisi rupa bumi dasar perairan. Data batimetri yang diperoleh dari kantor pelabuhan Tanjung Emas Semarang dapat dilihat pada Gambar 3.3 dan Gambar 3.4.
Gambar 3.3. Peta batimetri sebelum pengerukan (TPKS, 2015)
III-6
Gambar 3.4. Peta batimetri setelah di keruk (TPKS, 2015) 3.3. Analisis Data Struktur 3.3.1. Analisis Data Gambar DED Data gambar DED yang digunakan adalah gambar DED dermaga baru. Gambar DED diperlukan untuk mengetahui desain awal dari dermaga baik desain struktur bawah dermaga maupun struktur atas dermaga. Data ini sebagai dasar untuk melakukan evaluasi yang terdiri dari gambar denah, gambar tampak dan gambar potongan, yang dapat dilihat sebagai berikut:
III-7
Gambar 3.5. Denah rencana pembangunan dermaga baru 105 m x 25 m (TPKS, 2012)
III-8
Gambar 3.6. Struktur dermaga tampak atas (TPKS, 2012)
III-9
Gambar 3.7. Dermaga tampak samping (TPKS, 2012)
III-10
3.3.2. Analisis Data Pembebanan Analisis Data Pembebanan yang bekerja pada dermaga terdiri dari data pembebanan arah vertikal dan data pembebanan arah horizontal. Data Pembebanan arah vertikal terdiri dari beban mati dan beban hidup, sedangkan data pembebanan arah horizontal terdiri gaya fender, gaya boulder dan beban gempa. Data pembebanan digunakan untuk mengevaluasi kekuatan dermaga akibat pengerukan kolam pelabuhan sebagai berikut : Analisis Data Pembebanan Arah Vertikal Beban Mati Beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan dermaga yang terpasang. Beban mati yang ditinjau adalah beban struktur dermaga, terdiri dari tiang pancang baja, balok dan pelat. Berat beton bertulang 2400 kg/m3 dan berat baja 7850 kg/m3. Beban Hidup Beban hidup adalah beban yang diakibatkan oleh penggunaan bangunan dermaga. Beban hidup dermaga yang ditinjau terdiri dari beban hidup merata pada struktur dermaga 4000 kg/m2 dan beban hidup tambahan yaitu beban peralatan bongkar muat 57000 kg/m` (panjang barisan roda 12 m). Analisis Data Pembebanan Arah Horizontal Beban Fender Beban ini merupakan beban yang terjadi akibat gaya bentur kapal terbesar yang berlabuh di dermaga Terminal Petikemas Semarang. Gaya benturan kapal yang harus ditahan dermaga tergantung pada energi benturan yang diserap oleh sistem fender yang dipasang pada dermaga. Untuk perhitungan energi benturan yang diserap sistem fender akan dibahas pada BAB IV.
III-11
Beban Boulder Beban boulder berupa beban tarik yang terjadi akibat pergerakan kapal saat proses bongkar muat kapal. Beban boulder didasarkan pada bobot kapat terbesar yang berlabuh di dermaga Terminal Petikemas Semarang. Karakteristik kapal terbesar yang berlabuh didapatkan dari kantor Pelabuhan Tanjung Emas Semarang, yang kemudian dapat digunakan sebagai acuan penentuan gaya boulder pada Tabel 2.3. Beban Gempa Beban gempa dapat ditentukan dengan tahapan sebagai berikut: 1. Menentukan Spektrum Respons Desain Dermaga TPKS Semarang termasuk jenis struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori resiko I, III dan IV. Dermaga TPKS Semarang termasuk dalam kategori resiko II dan factor keutamaan (Ie) = 1,0 Tabel. 3.3. Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa (SNI 1726 – 2012) Kategori
Jenis Pemanfaatan
Resiko
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko
I
rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain : -
Fasilitas
pertanian,
perkebunan,
peternakan, dan perikanan -
Fasilitas sementara
-
Gudang penyimpanan
-
Rumah jaga dan struktur kecil lainnya
III-12
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang
II
termasuk dalam kategori resiko I, III, IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: -
Perumahan; rumah toko dan rumah kantor
-
Pasar
-
Gedung perkantoran
-
Gedung apartemen/rumah rusun
-
Pusat perbelanjaan/mall
-
Bangunan industri
-
Fasilitas manufaktur
-
Pabrik
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko
III
tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: -
Bioskop
-
Gedung pertemuan
-
Stadion
-
Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat
-
Fasilitas penitipan anak
-
Penjara
-
Bangunan untuk orang jompo
Gedung dan non gedung tidak termasuk kedalam kategori IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: -
Pusat pembangkit listrik biasa
III-13
-
Fasilitas penanganan air
-
Fasilitas penanganan limbah
-
Pusat telekomunikasi
Gedung dan non gedung tidak termasuk kedalam kategori rseiko IV, (termasuk, tapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan,
penggunaan
atau
tempat
pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. Gedung dan non gedung yang ditunjukkan
IV
sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk, anatara lain: -
Bangunan-bangunan monumental
-
Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
-
Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat
-
Fasilitas
pemadaman
kebakaran,
ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat -
Tempat perlindungan terhadap gempa bumi,
angin
badai,
dan
tempat
perlindungan darurat lainnya -
Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk
III-14
tanggap darurat -
Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada keadaan darurat
-
Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi,
tangki
penyimpanan
bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki
air pemadam
kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk kedalam kategori resiko IV. Tabel 3.4. Faktor keutamaan gempa (SNI 1726 – 2012) Kategori Resiko
Faktor Keutamaan Gempa Ie
I dan II
1,0
III
1,25
IV
1,50
2. Kelas Situs Tanah Penyelidikan tanah pada lokasi Dermaga Petikemas Semarang oleh Laboratium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro. Berdasarkan hasil penyelidikan tanah dan batuan yang nyata berbeda, harus dibagi menjadi lapisan-lapisan yang diberi nomor ke-1 sampai ke-n dari atas ke bawah, sehingga ada total n -lapisan tanah yang berbeda pada lapisan 30 m paling atas tersebut. Nilai N untuk lapisan tanah 30 m paling atas ditentukan sesuai dengan perumusan berikut: III-15
Dimana: di = tebal setiap lapisan antara kedalaman 0 sampai 30 Ni = tahanan penetrasi standar 60% energy (N60) yang terukur langsung di lapangan tanpa koreksi Tabel 3.5. Perhitungan N-SPT Kedalaman Interval (m) d (m) -1.5 -3 -4.5 -6 -7.5 -9 -10.5 -12 -13.5 -15 -16.5 -18 -19.5 -21 -22.5 -24 -25.5 -27 -28.5 -30
Nilai N SPT 0 0 0 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 4 9 10 17 18
t/(N-SPT)
1.5 0 1.5 0 1.5 0 1.5 1.500 1.5 1.500 1.5 1.500 1.5 1.500 1.5 1.500 1.5 1.500 1.5 0.750 1.5 1.500 1.5 0.750 1.5 0.750 1.5 0.750 1.5 0.500 1.5 0.375 1.5 0.167 1.5 0.150 1.5 0.088 1.5 0.083 14.86324 Jumlah 2.018403 N rata-rata Maka klasifikasi situs pada lokasi proyek termasuk kelas situs SE (Tanah Lunak) dengan nilai N < 15 seperti pada Tabel 3.6.
III-16
Tabel 3.6. Kelas Situs Tanah (SNI 1726 – 2012) ̅s (m/detik)
̅ atau ̅ ch
̅u (kPa)
>1500
N/A
N/A
750 sampai
N/A
N/A
>50
≥100
175 sampai
15 sampai
50 sampai
sedang)
350
50
100
SE (tanah
<175
<15
<50
Kelas Situs SA (batuan keras) SB (batuan)
1500 SC (tanah keras, sangat padat
350 sampai
dan batuan
750
lunak) SD (tanah
lunak)
Atau
setiap
profil
tanah
yang
mengandung lebih dari 3m tanah dengan karakteristik sebagai berikut: 1. Indeks plastisitas, PI >20 2. Kadar air, w ≥ 40% 3. Kuat geser niralir ̅ u< 25 kPa SF (tanah
Setiap lapisan tanah yang memiliki
khusus, yang
salah satu atau lebih dari karakteristik
membutuhkan
berikut:
investigasi
-
Rawan dan berpotensi gagal atau
geoteknik
runtuh akibat beban gempa seperti
spesifik dan
mudah likuifasi, lempung sangat
analisis respon
sensitif, tanah tersementasi lemah
spesifik-situs
-
yang mengikuti pasal 6.10.1)
Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H>3 m)
-
Lempung
berplastisitas
sangat
tinggi (ketebalan H>7,5 m dengan
III-17
Indeks Plastisitas, IP >75 -
Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H>35 m dengan ̅ u< 50 kPa
CATATAN: N/A = tidak dapat dipakai
Gambar 3.8. Lokasi Dermaga TPKS Semarang (www.puskim.pu.go.id) Untuk menentukan spectrum respons desain untuk lokasi proyek data yang diperlukan adalah:
Ss (percepatan batuan dasar pada perida pendek) = 0,897 g
S1 (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) = 0,31 g
Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (Fa) = 1,0
Faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (Fv) = 1,5
Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek (SMS) = FaSs = 0,897
Parameter spektrum respons percepatan pada perioda 1 detik (SM1) = FvS1 = 0,465
Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek SDS = 2/3 SMS = 0.612
Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek (SD1) = 2/3 SM1 = 0,57
III-18
Tabel 3.7. Respons Spektrum Tanah Lunak (puskim.pu.go.id) PGA (g) SS (g) S1 (g) CRS CR1
0.4 FPGA 0.897 FA 0.31 FV 0.918 PSA (g) 0 SMS (g)
0.9 SM1 (g) 1.024 SDS (g) 2.76 SD1 (g) 0.36 T0 (detik) 0.918 TS (detik)
0.856 0.612 0.57 0.186 0.932
3. Respons Spektrum Kurva spectrum respons desain ditunjukkan pada Gambar 3.9:
Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spectrum respons percepatan desain, Sa = SDS (0,4+0,6T/T0), Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil dari atau sama dengan TS, spektrum respons percepatan desain, Sa = SDS. Untuk perioda lebih besar dari TS, spektrum respons percepatan desain, Sa = SD1/T.
Gambar 3.9. spectrum gempa di TPKS Semarang (www.puskim.pu.go.id)
III-19
4. Kategori Desain Seismik Kategori desain seismik berdasarkan SNI 1726 – 2012 parameter respons percepatan pada perioda pendek (SDS) adalah KDS D. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik (SD1) adalah KDS D. Sehingga kategori desain seismik berdasarkan nilai SDS, SD1 dan kategori resiko
adalah termasuk dalam
KDS
D
diperlihatkan pada Tabel 3.8 dan Tabel 3.9. Tabel 3.8. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek (SNI 1726 – 2012).
Tabel 3.9. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik (SNI 1726 – 2012).
5. Pemilihan Sistem Struktur dan Parameter Sistem (R, Cd, Ω0) Untuk pemilihan sistem struktur untuk tipe dermaga dengan tambahan ketinggian yang diijinkan, dapat dilihat pada Tabel 3.10.
Tabel 3.10. Faktor gempa R, Cd, dan Ω0 untuk struktur non gempa serupa gedung (SNI 1726 – 2012)
III-20
Jenis Struktur Bangunan Non Gedung Sistem rangka pemikul momen : Rangka baja pemikul momen khusus Rangka beton bertulang pemikul momen khusus Rangka baja pemikul momen menengah Dengan tambahan ketinggian yang diijinkan Tanpa batasan ketinggian Rangka beton bertulang pemikul momen menengah Dengan tambahan ketinggian yang diijinkan Tanpa batasan ketinggian Rangka baja pemikul momen biasa Dengan tambahan ketinggian yang diijinkan
Batasan Sistem Struktur dan Batasan Tinggi Bangunan (m)a,e A& C D E F B TB TB T TB TB TB TB B T TB TB TB TB B TI TB TB 10c,d TIc,d c,d
R
Ω₀ Cd
8
3
5,5
8
3
5,5
4,5
3
4
2,5
2
2,5
TB
TB
48
48
30
1,5
1
1,5
TB
TB
TB
TB
T B
5
3
4,5
TB
TB
TI
TI
TI
3
2
2,5
TB
TB
15
15
15
0,8
1
1
TB
TB
TB
TB
3,5
3
3
TB
TB TIc,d
TIc,d
2,5
2
2,5
TB
TB
30
30
1
1
1
TB
TB
TB
TB
T B
TI
TI
TI
15
15
15
Tanpa batasan ketinggian Rangka beton bertulang 3 3 2,5 TB TI pemikul momen biasa Dengan tambahan ketinggian 0,8 1 1 TB TB yang diijinkan 6. Batasan Perioda Fundamental Struktur (T)
T B TI c,d
TI c,d
Untuk penentuan periode fundamental struktur (T) tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan atas pada periode yang dihitung (Cu) dan periode fundamental pendekatan (Ta). Sebagai alternatif pada pelaksanaan analisis untuk menentukan perioda fundamental struktur (T) diijinkan secara langsung menggunakan perioda bangunan pendekatan (Ta). Tabel 3.11. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung (SNI 1726 – 2012)
III-21
Parameter
percepatan
respon
spektral desain pada 1 detik, SD1
Koefisien Cu
≥0,4
1,4
0,3
1,4
0,2
1,5
0,15
1,6
≤0,1
1,7
Perioda fundamental pendekatan (Ta) dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut:
Dimana: Ct dan x = koefisien Hn
= ketinggian struktur, dalam (m), diatas dasar sampai tingkat tertinggi struktur
Tabel 3.12. Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x (SNI 1726 – 2012) Tipe Struktur
Ct
x
Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100 persen gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa : Rangka baja pemikul momen
0,0724 0,8
Rangka beton pemikul momen
0,0466 0,9
Rangka baja dengan bresing eksentris
0,0731 0,75
Rangka baja dengan bresing terkekang 0,0731 0,75 terhadap tekuk Semua sistem struktur lainnya
0,0488 0,75
Perioda fundamental struktur (T) yang digunakan yaitu:
III-22
Ct = 0,0488 x
= 0,75
SDS = 0,612 SD1 = 0,57 Hn = 1 Jika Tc > Cu > Ta menggunakan T = Cu.Ta Jika Ta < Tc < Cu.Ta menggunakan T = Tc Jika Tc < Ta menggunakan T = Ta Keterangan : Tc = Perioda fundamental struktur yang diperoleh dari program analisa struktur atau SAP2000
detik Sebagai alternatif, diijinkan untuk menentukan perioda fundamental pentekatan (Ta) dalam detik, dari persamaan berikut untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat dimana sistem penahan gaya gempa terdiri dari rangka penahan momen beton dan baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m.
detik Keterangan: N = jumlah tingkat Jadi nilai perioda fundamental (Ta) yang digunakan yaitu 0,1 detik. 7. Perhitungan Geser Dasar Seismik Setelah menentukan kategori desain seismik untuk bangunan non gedung dalam perhitungan gempa dapat menentukan gaya dasar seismik dengan prosedur analisis struktur yang menyerupai gedung yang harus memperhitungkan karakteristik dinamiknya, dengan mengikuti prosedur gaya lateral ekivalen yaitu:
III-23
V = CS x W
(1)
Dimana: V
= Gaya dasar seismik
CS = Koefisien respon seismik yang ditentukan sesuai dengan 7.8.1.1. W = Berat seismik efektif menurut 7.7.2 Koefisien respon seismic, CS, harus ditentukan sesuai dengan: (2)
⁄
Dimana: SDS = 0,612 R
=3
Ie
=1 ⁄
⁄
Nilai CS yang dihitung sesuai dengan persamaan 2 tidak perlu melebihi berikut ini: ⁄
(3)
Dengan ketentuan CS harus tidak kurang dari (4) Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah di mana S1 sama dengan atau lebih besar dari 0.6g, maka Cs harus tidak kurang dari: ( )
(5)
Keterangan: Di mana Ie dan R sebagaimana didefinisikan dalam 7.8.1.1, dan SD1 = Parameter percepatan spectrum respons desain pada perioda sebesar 1.0 detik, seperti yang ditentukan dalam 6.10.4. T
= Perioda fundmental struktur (detik) yang ditentukan 7.8.2
III-24
S1
= Parameter percepatan spectrum respons maksimum yang dipetakan sesuai dengan 6.10.4. Untuk penentuan Geser dasar seismic (tahap 7) akan dibahas
di BAB IV. 3.4. Evaluasi Geoteknik dan Struktur 3.4.1. Evaluasi Geoteknik Berdasarkan data tanah dan kondisi aktual dermaga Terminal Petikemas Semarang, maka dilakukan analisis untuk mengetahui tingkat stabilitas di lapangan. Analisis dilakukan menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan program Plaxis, maka permodelan geometri dapat dilihat pada gambar 3.10, sedangkan parameter tanah dapat dilihat pada tabel 3.1 dan 3.2. Tahapan analisis yang dilakukan mengikuti tahapan konstruksi di lapangan sebagai berikut: 1. Pemancangan tiang pancang dermaga 2. Dredging kolam dermaga sampai elevasi -9.0 mLWS 3. Kondisi beban operasional.
Gambar 3.10. permodelan geometri menggunakan plaxis
III-25
Dari hasil analisa menggunakan plaksis maka dapat diketahui faktor keamanan tanah dan deformasi pada struktur dermaga. Hubungan nilai faktor keamanan lereng dan intensitas longsor dapat dilihat pada tabel 3.13. Sedangkan besarnya deformasi yang dihasilkan akan menentukan besarnya momen pada tiang pancang. Tabel 3.13. hubungan nilai faktor keamanan lereng dan intensitas longsor Faktor Keamanan (FK)
Kejadian
FK≤ 1.07
Keruntuhan biasa terjadi (lereng labil)
1.07 < FK≤ 1.25
Keruntuhan pernah terjadi (lereng kritis)
FK > 1.25
Keruntuhan jarang terjadi (lereng relative stabil)
Sumber: Joseph E. Bowles, 2000 3.4.2. Evaluasi Struktur Dengan menggunakan data-data hasil perhitungan plaxis 2D akan dilakukan perhitungan gaya-gaya dalam, yang terjadi pada struktur tiang pancang dermaga. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan program SAP2000. Pada program SAP2000 akan dilanjutkan untuk mengetahui besarnya momen dan gaya aksial yang terjadi pada tiang pancang akibat adanya pengerukan. Struktur dapat dikatakan aman jika tegangan yang terjadi pada tiang pancang tidak melebihi tegangan leleh tiang pancang baja. Untuk permodelan SAP2000 dapat dilihat pada gambar 3.11.
Gambar 3.11. Permodelan struktur dengan SAP2000 III-26
3.5. Bagan Alir Tahap 1: Pengumpulan Data
Mulai
Data Geoteknik: a. Data Tanah: N-SPT b. Data Batimetri
Data Struktur: a. Data Gambar DED b. Data Pembebanan
Peraturan-peraturan: a. SNI 1729-2015 b. SNI 2847-2013 c. SNI 1726-2012
Data cukup
Tidak
Ya Tahap 2: Analisis Data
Tahap 3: Evaluasi Geoteknik
Analisis data: 1. Kombinasi Pembebanan 2. Perhitungan beban horizontal a. Beban Fender 𝑊𝑥𝑉 𝐸 𝑥 𝐶𝑚 𝑥 𝐶𝑒 𝑥 𝐶𝑠 𝑥 𝐶𝑐 𝑔 𝑊𝑠 𝐹 𝑉 𝑠𝑖𝑛 𝑔𝑑 b. Beban Boulder c. Beban Gempa V = Cs x W
Evaluasi Geoteknik Permodelan Plaxis
Perkuatan Memenuhi syarat kekuatan dan kekakuan Faktor Keamanan (FK) : a). FK Selesai ≤ 1.07, b). 1.07 < FK ≤ 1.25, c). FK > 1.25
Tidak
Ya A III-27
Tahap 4: Evaluasi Struktur
A
Evaluasi Struktur Permodelan SAP2000 Perkuatan Memenuhi syarat kekuatan dan kekakuan Tegangan Tiang Pancang ≤ Tegangan Leleh Baja Type CS50
Tidak
Ya Tahap 5: Pembahasan & Kesimpulan
Pembahasan Kesimpulan
Selesai
III-28
BAB IV EVALUASI STRUKTUR
4.1. Analisis Data 4.1.1. Analisa Data Geoteknik Rekap hasil uji N-SPT BH-01 dan BH-02 Tabel rekap hasil uji N-SPT BH.01 dan BH.02 dapat dilihat pada BAB III Tabel 3.1. Rekap uji laboratorium BH.02 Tebel rekap hasil uji laboratorium BH.02 dapat dilihat pada BAB III Tabel 3.2. Data korelasi parameter geoteknik Hydraulic Conductivity for Common Soil Types Tabel 4.1. Hydraulic Conductivity for Common Soil Types (Muni Budhu, 2011)
Typical Values E dan G Tabel 4.2. Typical Values E and G (Muni Budhu, 2011)
IV-1
Poisson Rasio Tabel 4.3. Poisson Ratio (Muni Budhu, 2011)
Peta Batimetri Berdasarkan peta batimeti pada Gambar 3.3 dapat diketahui kedalaman rata-rata kolam pelabuhan sebelum pengerukan yaitu ± 4 mLWS. Sedangkan berdasarkan peta batimetri pada Gambar 3.4 kedalaman ratarata kolam pelabuhan setelah pengerukan yaitu ± 9 mLWS. 4.1.2. Analisa Data Struktur Gambar DED Gambar struktur dermaga eksisting tampak atas dapat dilihat pada BAB III Gambar 3.6. Sedangkan gambar dermaga eksisting tampak samping dapat dilihat pada Gambar 3.7. Material Mutu Beton Untuk elemen struktur pile cap, balok, dan pelat dermaga menggunkan mutu beton K-350 Mutu baja Baja untuk tulangan Untuk tulangan beton yang digunakan yaitu mutu U-24 (polos) fy = 2400 kg/cm2 dan mutu U-39 (ulir) fy = 3900 kg/cm2. Baja untuk tiang pancang - Spesifikasi tiang pancang baja crane (Tipe C50 Grade 3) - Diameter
: 914,4 mm (36”)
- Thickness
: 12 mm
- Unit Weight
: 311 kg/m IV-2
- Yield strength
: fy = 32 kg/mm2
- Tensile strength : ft = 50 kg/mm2 - Young Modulus : E = 21000 kg/mm2 - Moment Ultimate: Mu = 242 ton.m - Spesifikasi tiang pancang baja non crane (Tipe C50 grade 3) - Diameter
: 812,8 mm (36”)
- Thickness
: 9 mm
- Unit Weight
: 178 kg/m
- Yield strength
: fy = 32 kg/mm2
- Tensile strength : ft = 50 kg/mm2 - Young Modulus : E = 21000 kg/mm2 - Moment Ultimate: Mu = 144 ton.m Pembebanan Struktur Dermaga Gaya Vertikal Tabel 4.4. Pembebanan dermaga vertikal (TPKS, 2012) BEBAN PADA DERMAGA Gaya Vertikal Berat sendiri bangunan dermaga (D) Beban hidup merata (L) Beban peralatan bongkar muat (Lcrane) Gaya Horizontal
BEBAN γbeton = 2,4 ton/m3 γbaja = 7,85 ton/m3 4 ton/m2 57 ton/m', panjang barisan roda 12 meter
Perhitungan Fender Merujuk pembahasan pada bab III, perhitungan fender didasarkan pada energi benturan benturan kapal dan gaya benturan kapal terhadap dermaga. 1. Energi Benturan Kapal Spesifikasi Kapal Tabel 4.5. Spesifikasi Kapal (TPKS, 2016) Kapal terbesar Bobot kapal Berat total (WT)
Northern Diamond 36007 DWT 56937,9 ton
IV-3
Panjang kapal (Loa) Lebar kapal (B) Draft (d) Panjang garis air (Lpp) Kecepatan merapat (v) Sudut merapat Ø
231 32.2 12 214 0.12 10
m m m m m/s
BJ air laut (γ0)
1.03 ton/m3
o
(1) Dimana: E
= Energi benturan kapal (kN.m)
W
= 56937,9 Ton
v
= 0,12 m/s diambil dari Tabel 2.1.
V
= v sin α = 0,12 sin 10 = 0,02083 m/s
g
= 9.81 m/s2
Perhitungan Koefisien Massa (Cm) (2) Dengan: (3)
Hasil untuk Koefisien Massa (Cm) adalah:
Perhitungan Koefisien Eksentrisitas (4) Dengan: (5)
l = untuk nilai l menggunakan jenis Dermaga maka: l = ¼ Loa = ¼ x 231 = 57,75
IV-4
Hasil untuk Koefisien Eksentrisitas (Ce) adalah:
Koefisien kekerasan (Cs) diambil 1. Koefisien bentuk dari tambatan (Cc) diambil 1. Jadi untuk hasil perhitungan energi benturan kapal pada sistem fender adalah:
Rubber Fender yang digunakan pada dermaga TPKS adalah Type cell 1250H dengan defleksi 52.5%, Fender harus sesuai dengan beban dan ukuran yang dipersyaratkan pada Tabel 4.6 berikut dan harus diperoleh dari pabrik pembuat yang disetujui (setara produk Bridgestone, Trelleborg, Shibata, Sumitomo) (TPKS, 2012). Tabel 4.6. Spesifikasi Fender (TPKS, 2012)
Type
Energi minimum yang diserap per unit (TM)
Reaksi kekuatan max. per unit
34.87
64.00
Rubber Fender Type Cell 1250 H
Defleksi (%)
Panjang Fender (m)
(T) 52.50
1.25
*Toleransi ±10%
IV-5
Tabel 4.7. Spesifikasi fender Bridgestone (Bridgestone, 2011) 52.5% (rated performance deflection) fender size grade reaction force (kN) R1 R0 RH RS RE
SUC1250H
Fender
H
SUC400H SUC500H SUC630H SUC800H SUC1000H SUC1150H SUC1250H SUC1450H SUC1600H SUC1700H SUC2000H SUC2250H SUC2500H
400 500 630 800 1000 1150 1250 1450 1600 1700 2000 2250 2500
D
650 650 840 1050 1300 1500 1650 1850 2000 2100 2200 2550 2950 3350 SUC3000H 3000 3500
545 682 887 1020 1160
A
N
550 550 700 900 1100 1300 1450 1650 1800 1900 2000 2300 2700 3150 3250
4 4 4 6 6 6 6 6 8 8 8 # # #
energy absorption (kN-m) 299 374 487 560 637
d (Performance grade R1 R0RHRSRE 30 30 28 28 28 30 28 30 35 39 40 44 39 44 47 53 46 53 46 52 53 58 60 66 60 68 70
-
T 17 18 25 30 35 37 40 42 45 50 50 57 75 100 (t=75)
Approx. Mass (kg) 75 100 210 405 765 1155 1495 2165 2885 3495 4835 7180 10500 17100
*Catatan: semua dalam mm Berdasarkan Tabel, maka dapat di rangkum sebagai berikut: -
Energi max bisa ditahan
= 637 kNm
-
Reaksi max yang disalurkan ke dermaga
= 1160 kN
-
Defleksi max yang bisa ditahan
= 52,5%
IV-6
Gambar 4.1. Defleksi Reaksi Fender Cell CS 1250 H (Bridgestone, 2011) Berdasarkan garafik diatas dengan Energi = 1,612%, maka didapatkan defleksi sebesar = 4%. Karena defleksi yang terjadi lebih kecil dari defleksi max yang bisa ditahan maka fender yang digunakan masih Aman. 2. Gaya Fender (F) Gaya bentur fender akibat adanya energi yang diserap oleh system fender akan diteruskan ke struktur dermaga dengan persamaan sebeagai berikut: (6) Dengan: W
= 56937,9 Ton
g
= 9,81 m/s2
d
= 0,05 m (defleksi pada sistem fender)
v
= 0,12 m/s diambil dari Tabel 2.1.
V
= v sin α = 0,12 sin 10 = 0,02083 m/s
IV-7
Gaya Boulder Gaya boulder akibat gaya tarik dari kapal terhadap dermaga. Merujuk pada tabel di BAB II dengan spesifikasi kapal rencana. Untuk kapal rencana dapat dilihat pada Tabel 4.1. Dengan spesifikasi yang diperlihatkan pada Tabel 4.1 maka, gaya tarik yang dihasilkan oleh boulder yaitu dapat dilihat pada Tabel 2.3 di BAB II. Berdasarkan gaya tarik boulder Tabel 2.3 dengan spesifikasi kapal pada tabel 4.1 didapatkan hasil:
o Bobot Kapal (GRT)
= 36007 Ton
o Gaya Tarik boulder
= 150 Ton
Beban Gempa Beban gempa dihitung berdasarkan peraturan gempa SNI 1726 – 2012 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Dalam perhitungan kekuatan gempa dapat menggunakan program analisis struktur atau SAP2000 dengan metode respons spectrum. Menentukan Nilai Spektral Percepatan Sesuai dengan dasar perencanaan yang disajikan pada bab II, dengan mengambil lokasi di Dermaga TPKS Semarang. Nilai yang didapatkan dari sumber www.puskim.pu.go.id yaitu sebagai berikut: Ss (percepatan batuan dasar pada perida pendek) = 0,897 g S1 (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) = 0,31 g Menentukan Risk Category Bangunan serta Faktor Keutamaan Merujuk dari table kategori resiko yang disajikan pada BAB III, didapatkan hasil : Kategori resiko bangunan
: Kategori resiko gempa II
Faktor keutamaan gempa (Ie) : 1,0 Menentukan Kategori Desain Seismik o Koefisien kelas situs tanah
IV-8
Berdasarkan kelas situs tanah pada Tabel 3.6 didapatkan kelas situs SE (tabah lunak) dan interpolasi dari SS = 0,897 g didapat Fa = 1,0 dan S1 = 0,31 g didapat Fv = 1,5. o Spektral Respons Percepatan Sesuai dengan persamaan SNI 1726 – 2012 tentang perencanaan gempa didapatkan hasil: SDS = 2/3 x (Fa x SS) = 2/3 x (1,0 x 0,897) = 0,612 g SD1 = 2/3 x (FV x S1) = 2/3 x (1,5 x 0,31) = 0,57 g Berdasarkan tabel Kategori Desain Seismik (KDS) untuk kelas situs tanah di TPKS Semarang yaitu Tanah Lunak (SE) dengan SDS = 0,612 g dan SDS = 0,57 g didapatkan hasil KDS = D. o Design Respon Spektrum
Percepatan respon spektra Sa (g)
Spektrum Respons Desain 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Periode, T (detik)
Gambar 4.2. Spektrum Respons Design (www.puskim.pu.go.id) Perhitungan pembuatan kurva spectrum respon sesuai dengan SNI 1726 – 2012 didapatkan hasil :
IV-9
Tabel 4.8. Perhitungan spectrum respon design T (detik) 0 T0 TS TS+0.1 TS+0.2 TS+0.3 TS+0.4 TS+0.5 TS+0.6 TS+0.7 TS+0.8 TS+0.9 TS+1 TS+1.1 TS+1.2 TS+1.3 TS+1.4
Ta 0 0.186 0.932 1.032 1.132 1.232 1.332 1.432 1.532 1.632 1.732 1.832 1.932 2.032 2.132 2.232 2.332
SA (g) 0.612 0.612 0.612 0.552 0.504 0.463 0.428 0.398 0.372 0.349 0.329 0.311 0.295 0.281 0.267 0.255 0.244
T (detik) TS+1.5 TS+1.6 TS+1.7 TS+1.8 TS+1.9 TS+2 TS+2.1 TS+2.2 TS+2.3 TS+2.4 TS+2.5 TS+2.6 TS+2.7 TS+2.8 TS+2.9 4
Ta 2.432 2.532 2.632 2.732 2.832 2.932 3.032 3.132 3.232 3.332 3.432 3.532 3.632 3.732 3.832 3.932
SA (g) 0.234 0.225 0.217 0.209 0.201 0.194 0.188 0.182 0.176 0.171 0.166 0.161 0.157 0.153 0.149 0.145
Pemilihan Sistem Struktur dan Parameter Sistem (R, Cd, Ω0) Untuk pemilihan sistem struktur tipe dermaga yang sesuai pada Tabel 3.10 untuk struktur non gempa serupa gedung didapat hasil R = 3, Cd = 2,5 dan Ω0 = 2. Batasan Perioda Fundamental Struktur (T) Berdasarkan persyaratan SNI Gempa 1726 – 2012 Jika Periode getar arah X: Periode getar arah Y: Perhitungan Geser Dasar Seismik Berdasarkan persamaan pasal dari peraturan SNI 1726 – 2012 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur
bangunan
gedung
dan
non
gedung.
Tipe
dermaga/pelabuhan menggunakan prosedur analisis struktur yang menyerupai gedung yang harus memperhiyungkan karakteristik dinamiknya, dengan mengikuti prosedur gaya lateral ekivalen yaitu:
IV-10
Gempa statik ekivalen: ⁄
⁄
Nilai CS yang dihitung sesuai dengan persamaan 2 tidak perlu melebihi berikut ini: ⁄
⁄
Dengan ketentuan CS harus tidak kurang dari
OKE!!! Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah di mana S1 sama dengan atau lebih besar dari 0.6g, maka Cs harus tidak kurang dari: ( )
(
)
Jadi Cs yang digunakan yaitu sebesar 0,306 Gempa static Tabel. 4.9. Base reaction pada SAP2000 TABLE: Base Reactions OutputCase CaseType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ Text Text KN KN KN DEAD LinStatic -2.986E-08 4.052E-09 170417.38 LIVE LinStatic -0.000000011 1.492E-09 94671.44
V
= Cs x W = 0,306 x 217753.101 = 66632.44 KN
Jadi gaya gempa yang dihasilkan per portal pada dermaga yaitu sebesar: E
= 66632.44 : 27 (27 portal) = 2467,868 kN
Rekap hasil pembebanan horizontal dermaga Rekap hasil perhitungan gaya fender, boulder dan gempa dapat dilihat pada Tabel 4.10.
IV-11
Tabel 4.10. Pembebanan dermaga horizontal BEBAN PADA DERMAGA Gaya Horizontal Gaya sandar (gaya fender) (S) Gaya tambat (gaya boulder) (T) Beban Gempa (E)
BEBAN 50 Ton 150 Ton SNI GEMPA 2012 (1726 - 2012)
IV-12
4.2. Evaluasi Geoteknik 4.2.1. Permodelan Geoteknik Input Permodelan Plaksis Data yang digunakan pada permodelan plaksis yaitu data dari hasil uji lapangan dan hasil uji laboratorium. Uji lapangan berdasarkan dari hasil uji N-SPT. Lokasi titik uji N-SPT di TPKS dapat dilihat pada gambar 3.1. Berdasarkan dari gambar 3.1, maka titik yang di pertimbangkan untuk digunakan sebagai input dalam permodelan plaxis adalah titik BH 1 dan BH 2 dikarenakan letak kedua titik ini yang paling dekat dengan lokasi bangunan dermaga baru dan kolam dermaga. Rekap hasil N-SPT titik BH 1 dan BH 2 dapat dilihat pada Tabel 3.1. Perbandingan hasil dari uji N-SPT titik BH 1 dan BH 2 dapat dilihat pada Gambar 4.3. Diantara titik BH 1 dan BH 2 dipilih yang paling ekstrim atau memiliki kekuatan tanah yang lemah.
Gambar 4.3. Grafik perbandingan hasil uji N-SPT titik BH 1 dan BH 2. Berdasarkan dari gambar 4.3 maka dapat diketahui bahwa titik BH 2 memiliki hasil N-SPT yang lebih ekstrim di bandingkan dengan titik BH 1, sehingga data tanah yang digunakan untuk permodelan plaxis yaitu titik BH 2. Untuk hasil uji laboratorium yang digunakan pada IV-13
permodelan plaxis menggunakan hasil uji laboratorium tanah titik BH 2. Input Lapisan Tanah Permodelan lapisan tanah pada plaksis berdasarkan hasil uji N-SPT BH 2. Pembagian lapisan tanah berdasarkan dari kekuatan tanah yang hampir sama. Rekap data tiap lapisan tanah dapat dilihat sebagai berikut: Lapisan tanah 1 Tabel. 4.11. Data lapisan tanah 1 parameter kedalaman N-spt ɣ (sat) ɣd (unsat) c (kn/m2) ɸ (˚) v kx(m/day) ky(m/day) Ereff (kn/m2)
data lapangan 0-24 1.375 15.93 8.71 7 1.25 -
korelasi 0.375 0.001 0.001 7500
Lapisan tanah 2 Tabel. 4.12. Data lapisan tanah 2 parameter kedalaman N-spt ɣ (sat) ɣd (unsat) c (kn/m2) ɸ (˚) v kx(m/day) ky(m/day) Ereff (kn/m2)
data lapangan 25-38 17.89 16.41 10.51 19.00 9.33 -
korelasi 0.325 0.001 0.001 22500
IV-14
Lapisan tanah 3 Tabel. 4.13. Data lapisan tanah 3 parameter kedalaman N-spt ɣ (sat) ɣd (unsat) c (kn/m2) ɸ (˚) v kx(m/day) ky(m/day) Ereff (kn/m2)
data lapangan 39-60 33.80 16.98 12.89 34.00 26.60 -
korelasi 0.25 0.001 0.001 65000
Input geometri pada permodelan plaksis sesuai dengan kondisi aktual dermaga TPKS dan dengan menggunakan data lapisan tanah 1, 2, dan 3 pada tabel 4.10, 4.11, dan 4.12. hasil dari input geometri dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 4.4. Input geometri sebelum pengerukan
IV-15
Gambar 4.5. Input geometri setelah pengerukan Input Pembebanan Input pembebanan pada plaxis berdasarkan pada tabel 4.4 dan tabel 4.9. untuk memasukkan pada program maka beban perlu di olah lagi sebagai berikut: Beban mati (D) Berat sendiri dermaga sudah secara otomatis dihitung oleh program plaxis. Beban hidup merata (L) Beban merata pada dermaga yaitu 4 ton/m2. Untuk menginput pada plaxis maka satuan harus diubah menjadi kN/m2, maka beban hidup merata pada dermaga yaitu 40 kN/m2. Beban peralatan bongkar muat (Lcrane) Beban crane yaitu sebesar 57 ton/m. Untuk menginput pada plaxis maka satuan harus diubah menjadi kN/m, maka beban crane pada dermaga yaitu 570 kN/m.
IV-16
Gaya sandar ( S ) Gaya sandar yaitu sebesar 50 ton. Untuk menginput pada plaksis maka satuan harus diubah menjadi kN, maka beban sandar pada dermaga yaitu 500 kN. Gaya sandar akibat benturan kapal ditahan oleh 5 balok dermaga, sehingga gaya sebesar 500 kN dibagi ke dalam 5 balok sehingga tiap balok menerima 100 kN. Gaya tambat ( T ) Gaya tambat yaitu sebesar 150 ton. Untuk menginput pada plaksis maka satuan harus diubah menjadi kN, maka gaya tambat pada dermaga yaitu 1500 kN. Gaya tambat akibat gaya Tarik kapal ditahan oleh 10 balok dermaga, sehingga gaya sebesar 1500 kN dibagi ke dalam 10 balok sehingga tiap balok menerima 150 kN. Karena tinggi kapal lebih tinggi dari pada tinggi dermaga maka tali untuk menambatkan kapal ke dermaga diasumsikan membentuk sudut 45o, sehingga beban 150 kN dibagi menjadi dua arah yaitu vertikal sebesar 106.05 kN dan horizontal sebesar 106.05 kN untuk membentuk gaya miring pada plaxis. Gaya gempa ( E ) Pada plaksis gaya gempa diasumsikan menjadi gaya horizontal. Gaya gempa yang digunakan yaitu merujuk pada bab III yaitu metode statik equivalen sebesar 66632.4489 kN. Beban gempa di distribusikan ke tiap portal sehingga beban gempa dibagi 27 portal, maka beban gempa (E) yang diterima tiap portal yaitu sebesar 2467.868 kN. Input Material Pada sub bab sebelumnya telah di jelaskan mengenai material beton dan baja yang di gunakan pada dermaga. Material yang di input pada program plaxis meliputi modulus elastisitas penampang
IV-17
(EA), modulus elastisitas inersia (EI), dan berat (W). Perhitungan dapat dilihat sebagai berikut: Tiang Pancang Crane - Menghitung modulus elastistas penampang (EA)
- Menghitung EI
- Menghitung W W = 267 kg/m = 2.67 kN/m Tiang Pancang Non Crane - Menghitung modulus elastistas penampang (EA)
- Menghitung EI
- Menghitung W W = 178 kg/m = 1,78 kN/m Pelat beton - Menghitung modulus elastistas penampang (EA) Luasan pelat dermaga adalah 25x105 m, namun dalam plaxis 2D luasan yang dimasukkan adalah 1 m2 dimana 1 m2 ini sampel yang mewakili luasan keseluruhan.
√ √ - Menghitung EI
IV-18
√ - Menghitung W
Kombinasi Pembebanan Setelah semua komponen struktur pada dermaga selesai di input maka tahap selanjutnya adalah memasukkan beban atau gaya-gaya yang bekerja pada dermaga TPKS. Sesuai dengan penjelasan pada sub bab sebelumnya, gaya-gaya yang bekerja pada dermaga meliputi gaya vertikal, gaya horizontal, dan gaya gempa. Untuk mengetahui kondisikondisi ekstrim yang dapat menimbulkan dampak terburuk pada dermaga akibat gaya-gaya tersebut maka dalam memasukkan beban atau gaya yang bekarja pada dermaga dilakukan dengan membuat kombinasi-kombinasi sesuai dengan SNI 1726-2012 yang sudah di jelaskan pada bab II sebagai berikut: Tabel 4.14. Kombinasi Pembebanan no 1 2 3
4
5
kombinasi Nama Beban Faktor skala Kombinasi Tegangan Ijin comb 1 Dead 1 comb 2 Dead 1 Live 1 comb 2 Dead 1 Live 1 crane 1 comb 2 dead 1 live 1 crane 1 fender 1 comb 2 dead 1 live 1 crane 1
IV-19
6 7
8
9
10
11
12
13
14
15
bollard 1 comb 5 dead 1 EQ 0.91 comb 6 dead 1 EQ 0.6825 live 0.75 comb 6 dead 1 EQ 0.6825 live 0.75 crane 0.75 comb 6 dead 1 EQ 0.6825 live 0.75 crane 0.75 fender 0.75 comb 6 dead 1 EQ 0.6825 live 0.75 crane 0.75 bollard 0.75 comb 8 dead 1 EQ 0.91 Kombinasi Tegangan Ultimate comb 5u dead 1 EQ 1.3 live 1 comb 5u dead 1 EQ 1.3 live 1 crane 1 comb 5u dead 1 EQ 1.3 live 1 crane 1 fender 1 comb 5u dead 1 EQ 1.3 live 1 crane 1
IV-20
bollard 16 comb 7u dead EQ 4.2.2. Hasil Dari Permodelan Program Plaxis
1 1 1.3
Setelah semua kombinasi dimasukkan maka selanjutnya program plaxis akan melakukan perhitungan dan hasilnya sebagai berikut: Hasil Plaxis Sebelum Pengerukan Berikut
akan
ditampilkan
grafik
perbandingan
deformasi
horizontal, momen dan gaya aksial pada dermaga sedalam 12m dari ujung atas tiang pancang. Dari ke lima tiang pancang di ambil tiang pancang yang memiliki deformasi, momen dan gaya aksial tersbesar dan hasil dari kedu kombinasi direkap sehingga membentuk grafik sebagai berikut: Deformasi Horizontal (ux) Titik tinjauan deformasi yaitu berada pada ujung atas tiang pancang dermaga.
DEFORMASI
DEFORMASI (M)
0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0
KOMBINASI
Gambar 4.6. Grafik perbandingan deformasi horizontal antar kombinasi tegangan ijin
IV-21
Momen
MOMEN (Kn/M)
MOMEN 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 comb comb comb comb comb comb comb comb comb comb 5u 5u 5u 5u 7u 5u 5u 5u 5u 7u
KOMBINASI
Gambar 4.7. Grafik perbandingan momen antar kombinasi tegangan ultimate Gaya Aksial
AKSIAL (Kn/M)
AKSIAL 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 comb comb comb comb comb comb comb comb comb comb 5u 5u 5u 5u 7u 5u 5u 5u 5u 7u
KOMBINASI
Gambar 4.8. Grafik perbandingan gaya aksial antar kombinasi tegangan ultimate
IV-22
Tabel 4.15. Rekap data maksimum hasil plaxis sebelum pengerukan Ux N M [m] [kN/m] [kNm/m] 0.002808 836.4908 83.08854
Hasil Plaxis Setelah Pengerukan Berikut
akan
ditampilkan
grafik
perbandingan
deformasi
horizontal, momen dan gaya aksial pada dermaga. Dari ke lima tiang pancang di ambil tiang pancang yang memiliki deformasi, momen dan gaya aksial terbesar dan hasil dari 32 kombinasi direkap sehingga membentuk grafik sebagai berikut: Kedalaman 9m Titik tinjauan deformasi yaitu berada pada ujung atas tiang pancang dermaga.
Deformasi Horizontal (Ux) Titik tinjauan deformasi yaitu berada pada ujung atas tiang pancang dermaga. 0.01 0.009
DEFORMASI (M)
0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0 Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb 1 2 2 2 2 5 6 6 6 6 8 KOMBINASI
IV-23
Gambar 4.9. Grafik perbandingan deformasi horizontal antar kombinasi tegangan ijin Momen
MOMEN 160 MOMEN (KN/M)
140 120 100 80 60 40 20 0 Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb 5U 5U 5U 5U 7U 5U 5U 5U 5U 7U COMBINATION
Gambar 4.10. Grafik perbandingan momen antar kombinasi tegangan ultimate
Gaya Aksial
AKSIAL (KN/M)
AKSIAL 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb Comb 5U 5U 5U 5U 7U 5U 5U 5U 5U 7U COMBINATION
Gambar 4.11. Grafik perbandingan gaya aksial antar kombinasi tegangan ultimate
IV-24
Rekap Hasil Plaxis Setelah evaluasi pada pengerukan dengan kedalaman 9m, maka evaluasi dilanjutkan dengan asumsi kedalaman kolam pelabuhan menjadi 10 mLWS, 11mLWS, 12mLWS, 13 mLWS dan 14 mLWS. Evaluasi dengan kedalaman kedalaman tersebut bertujuan untuk mengetahui dampak dari struktur dermaga jika pada beberapa tahun kedepan
dilaksanakan
penambahan
kedalaman
pada
kolam
pelabuhan. Grafik perbandingan hasil dari evaluasi dapat dilihat sebagai berikut: Deformasi
Gambar 4.12. Grafik perbandingan deformasi maksimum antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan
IV-25
Aksial
AKSIAL MAX (KN/M)
822 820 818 816 814 812 810 9
10
11
12
13
14
KEDALAMAN (M)
Gambar 4.13. Grafik perbandingan gaya aksial maksimum antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan
Momen
MOMEN MOMEN MAX (KN/M)
250 200 150 100 50 0 9
10
11
12
13
14
KEDALAMAN (M)
Gambar 4.14. Grafik perbandingan momen maksimum antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan
IV-26
FAKTOR KEAMANAN (FK)
Faktor Keamanan (FK) 20 15 10 5 0 9
10
11
12
13
14
KEDALAMAN KOLAM (M)
Gambar 4.15. Grafik perbandingan faktor keamanan antar kedalaman pengerukan kolam pelabuhan
Tabel 4.16. Rekap data hasil plaxis setelah pengerukan Kedalaman Deformasi (m) (m) 9 0.009 10 0.011 11 0.013 12 0.015 13 0.017 14 0.019
Aksial (kN/m) 818.743 821.050 819.762 819.164 819.334 814.091
Momen (kN/m) 149.079 170.731 184.064 194.704 202.029 206.621
FK 17.876 17.070 14.979 13.582 12.228 11.134
Pengecekan kekuatan tiang Setelah dilaksanakan pengecekan menggunakan plaxis, maka dapat diketahui kombinasi pembebanan ultimate yang menghasilkan gaya terbesar dan pengaruh terbesar baik momen dan aksial tiang pancang Perhitungan kapasitas aksial (Pn), kapasitas lentur (Mn), dan kapasitas geser (Vn) berdasarkan pada buku Struktur Baja (Perilaku, Analisis dan Desain-AISC 2010) adalah sebagai berikut: Kapasitas aksial untuk kedalaman pengerukan 9 mLWS IV-27
Փc x Pn = Փc x Fcr x Ag Dimana: Pn
= kekuatan tekan nominal komponen struktur (kN)
Փc
= 0.9 (untuk komponen struktur yang memikul gaya tekan
aksial) Fcr
= tegangan kritis
Ag
= luas penampang (m2)
Perhitungan Fcr Tegangan kritis Fcr dihitung berdasarkan syarat berikut jika: √
a) (
, tekuk inelastis maka:
atau
, tukuk elastis maka:
) √
b)
atau
Dimana Fe = tegangan tekuk euler (elastis) sebagai berikut:
K
= faktor tekuk (jepit-sendi K= 0.7)
L
= panjang efektif (dihitung dari ujung atas dermaga
L=12m) rmin = jari-jari girasi ( rmin = 0.3189 m) E
= modulus elastisitas (baja = 200000000 kN/m2)
Fy
= tegangan leleh baja (Fy = 320000 kN/m2)
Hasil perhitungan Fcr sebagai berikut: √
, atau
, maka: (
)
IV-28
Perhitungan luas penampang (Ag) Ag
= = = 0.034 m2
Maka kapasitas aksial tiang yang ditinjau yaitu: ՓcPn = 0.9 x 305273 x 0.034 = 9341.34 kN Kapasitas Momen untuk kedalaman pengerukan 9 mLWS Mn = Fy x Z Dimana: Mn = kapasitas momen (kN.m) Fy = 320 Mpa = 320000 kN/m2 Z = modulus plastis penampang terhadap sumbu kuat (diambil dari tabel profil baja lingkaran atau pipa, Z= 0.009685 m3) Maka kapasitas momen tiang yang ditinjau yaitu: Mn = 320000 x 0.009685 = 3099.2 kN.m Kapasitas geser untuk kedalaman pengerukan 9 mLWS Vn = 0.6 x Fy x Aw x Cv Diman: Vn = kapasitas geser (kN) Fy = 320 Mpa = 320000 kN/m2 Aw = luas total pelat badan (0.034 m2) Cv = faktor reduksi Menentukan Cv: Jika
( )
Jika
(
)
⁄
⁄
IV-29
Jika (
)
(
)
⁄
(
⁄
⁄
(
Jika
)
)
⁄
Hasil perhitungan Cv yaitu: ⁄
(
⁄
)
(
)
⁄
(
)
Dimana K = 5 jika Maka kapasitas geser tiang yang ditinjau yaitu: Vn = 0.6 x 320000 x 0.034 x 0.08073 = 5270.27 kN Pengecekan kekuatan pada tiang pancang buku Struktur Baja (Perilaku, Analisis dan Desain-AISC 2010) adalah sebagai berikut: Kontrol Kombinasi Aksial Dan Lentur (Momen)
Rekap pengecekan dapat dilihat pada Tabel 4.17 Tabel 4.17. Rekap kontrol kombinasi aksial dan lentur
IV-30
COMBO Comb 5U Comb 5U Comb 5U Comb 5U Comb 7U Comb 5U Comb 5U Comb 5U Comb 5U Comb 7U
Pu (kN) 305.053 813.713 813.555 676.046 40.876 310.085 818.743 818.584 681.073 45.890
Mu (kN.m) 102.108 148.314 149.079 76.081 143.460 77.670 123.879 124.649 54.750 119.098
Pn (kN) 6007.89 6007.89 6007.89 6007.89 6007.89 6007.89 6007.89 6007.89 6007.89 6007.89
Mn (kN.m) 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2
Cek 1 < 0.2 0.056 ok 0.150 ok 0.150 ok 0.125 ok 0.008 ok 0.057 ok 0.151 ok 0.151 ok 0.126 ok 0.008 ok
Cek 2 0.065 0.128 0.129 0.090 0.055 0.057 0.120 0.120 0.083 0.047
≤1 ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok
Kontrol kombinasi lentur (momen) dan geser
Rekap pengecekan dapat dilihat pada Tabel 4.18
Tabel 4.18. Rekap kontrol kombinasi aksial dan lentur COMBO Mu (kN.m) Comb 5U 102.108 Comb 5U 148.314 Comb 5U 149.079 Comb 5U 76.081 Comb 7U 143.460 Comb 5U 77.670 Comb 5U 123.879 Comb 5U 124.649 Comb 5U 54.750 Comb 7U 119.098
Q (kN) 15.232 18.295 18.386 12.234 19.468 12.330 15.394 15.486 9.334 16.584
Mn (kN.m) 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2 3099.2
Vn (kN) 5270.27 5270.27 5270.27 5270.27 5270.27 5270.27 5270.27 5270.27 5270.27 5270.27
CEK <1.375 0.039 ok 0.056 ok 0.056 ok 0.029 ok 0.054 ok 0.029 ok 0.046 ok 0.047 ok 0.021 ok 0.045 ok
IV-31
4.3. Evaluasi Struktur 4.3.1. Permodelan Struktur Input Permodelan SAP 2000 Data yang dipergunakan dalam input permodelan struktur pada SAP 2000 sesuai dengan sub bab 4.1.2. gambar permodelan struktur pada SAP 2000 dapat dilihat pada Gambar 4.16.
IV-32
Gambar 4.16. Permodelan struktur 3D pada SAP 2000 Input pembebanan pada SAP 2000 berdasarkan pada tabel 4.4 dan tabel 4.9. Beban mati (D) Berat sendiri dermaga sudah secara otomatis dihitung oleh program SAP 2000. Gaya gempa ( E ) Gaya gempa yang digunakan yaitu merujuk pada sub bab 4.1.2.
IV-33
Gambar 4.17. Input beban crane pada program SAP 2000
Gambar 4.18. Input gaya fender pada program SAP 2000
IV-34
Gambar 4.19. Input gaya bollard pada program SAP 2000 Kombinasi Pembebanan Setelah semua komponen struktur pada dermaga selesai di input maka tahap selanjutnya adalah memasukkan beban atau gaya-gaya yang bekerja pada dermaga TPKS. Sesuai dengan penjelasan pada sub bab sebelumnya, gaya-gaya yang bekerja pada dermaga meliputi gaya vertikal, gaya horizontal, dan gaya gempa. Untuk mengetahui kondisikondisi ekstrim yang dapat menimbulkan dampak terburuk pada dermaga akibat gaya-gaya tersebut maka dalam memasukkan beban atau gaya yang bekarja pada dermaga dilakukan dengan membuat kombinasi-kombinasi sesuai dengan SNI 1726-2012 yang sudah di jelaskan pada bab II sebagai berikut:
IV-35
Tabel 4.19. Kombinasi Pembebanan no
beban 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
mati hidup crane mati hidup spect 2 spect 1 crane mati hidup crane mati hidup spect 2 spect 1 crane mati hidup boulard crane mati hidup fender crane mati boulard crane mati fender crane mati hidup mati hidup spect 2 spect 1
faktor skala 1.2 1.6 1.6 1.2 0.5 1 0.3 1.6 1 1 1 1.2 0.5 0.3 1 1.6 1.2 1.6 1.6 1.6 1.2 1.6 1.6 1.6 1.2 1.6 1.6 1.2 1.6 1.6 1.2 1.6 1.2 0.5 1 0.3
kombinasi 1.2D+1.6 (L+C)
1.2D+0.5(L+3.2C)+EY+0.3EX
D+(L+C)
1.2D+0.5(L+3.2C)+EX+0.3Ey
1.2D+1.6(L+B+C)
1.2D+1.6(L+F+C)
1.2D+1.6(B+C)
1.2D+1.6(F+C) 1.2D+1.6L
1.2D+0.5L+Ey+0.3Ex
IV-36
11
12 13
14
15 16 17
18
19
20
mati hidup spect 2 spect 1 mati hidup mati hidup bollard mati hidup fender mati bollard mati fender mati hidup spect 2 spect 1 crane fender mati hidup spect 2 spect 1 crane fender mati hidup spect 2 spect 1 crane boulard mati hidup spect 2 spect 1 crane
1.2 0.5 0.3 1 1 1 1.2 1.6 1.6 1.2 1.6 1.6 1.2 1.6 1.2 1.6 1.2 0.5 1 0.3 1.6 1.6 1.2 0.5 0.3 1 1.6 1.6 1.2 0.5 1 0.3 1.6 1.6 1.2 0.5 0.3 1 1.6
1.2D+0.5L+Ex+0.3Ey
D+L 1.2D+1.6(L+B)
1.2D+1.6(L+F) 1.2D+1.6B 1.2D+1.6F
1.2D+0.5(L+3.2F+3.2C)+EY+0.3EX
1.2D+0.5(L+3.2F+3.2C)+EX+0.3Ey
1.2D+0.5(L+3.2B+3.2C)+EY+0.3EX
1.2D+0.5(L+3.2B+3.2C)+EX+0.3Ey
IV-37
boulard 1.6 Keterangan: D = Beban mati (Dead load) L = Beban hidup merata (Live load) C = Beban hidup terpusat crane (Crane load) B = Beban hidup terpusat bollard (Bollard load) F = Beban hidup terpusat fender (Fender load) Ex = Beban gempa arah x (Earth Quake x) Ey = Beban gempa arah y (Earth Quake y) 4.3.2. Hasil Dari Permodelan Program SAP 2000 Setelah semua kombinasi dimasukkan maka selanjutnya program SAP 2000 akan melakukan perhitungan dan hasilnya sebagai berikut: Hasil SAP 2000 Sebelum Pengerukan Berikut akan ditampilkan tabel rekap hasil pengecekan PMM demand/capacity ratio dari perhitungan program SAP 2000 pada tiang pancang terhadap kombinasi pembebanan dermaga. Panjang tiang pancang yang ditinjau pada dermaga sebelum pengerukan adalah sesuai dengan panjang efektif (panjang bebas) tiang pancang yaitu sepanjang 7 m dari ujung atas tiang pancang dermaga. Tabel 4.20. Rekap hasil PMM demand/capacity ratio dari perhitungan SAP 2000 NO
KOMBINASI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1.2D+1.6(L+C) 1.2D+0.5(L+3.2C)+EY+0.3EX D+(L+C) 1.2D+0.5(L+3.2C)+EX+0.3Ey 1.2D+1.6(L+C+B) 1.2D+1.6(L+C+F) 1.2D+1.6(B+C) 1.2D+1.6(F+C) 1.2D+1.6L 1.2D+0.5L+Ey+0.3Ex 1.2D+0.5L+Ex+0.3Ey D+L 1.2D+1.6(L+B) 1.2D+1.6(L+F) 1.2D+1.6B 1.2D+1.6F 1.2D+0.5(L+3.2F+3.2C)+EY+0.3EX 1.2D+0.5(L+3.2F+3.2C)+EX+0.3Ey 1.2D+0.5(L+3.2B+3.2C)+EY+0.3EX 1.2D+0.5(L+3.2B+3.2C)+EX+0.3Ey
P Rasio M33 Major M22 Minor Total Rasio Check Ratio (<0.95) 0.405 0.314 0.277 0.304 0.369 0.404 0.095 0.226 0.293 0.202 0.096 0.207 0.258 0.292 0.04 0.057 0.313 0.303 0.278 0.268
0.025 0.067 0.018 0.05 0.028 0.024 0.03 0.023 0.011 0.053 0.041 0.009 0.014 0.01 0.015 0.01 0.065 0.049 0.69 0.053
0.001 0.011 0.0001 0.031 0.0001 0.001 0.003 0.003 0.003 0.01 0.034 0.002 0.004 0.003 0.002 0.0001 0.011 0.031 0.01 0.03
0.43 0.381 0.295 0.363 0.397 0.428 0.126 0.249 0.305 0.256 0.149 0.217 0.272 0.303 0.055 0.068 0.379 0.361 0.348 0.329
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
IV-38
1.2D+0.5L+EX+0.3Ey+1.6B…
1.2D+0.5L+EY+0.3EX+1.6B…
1.2D+0.5L+EX+0.3Ey+1.6F…
1.2D+1.6F
1.2D+0.5L+EY+0.3EX+1.6F…
KOMBINASI PEMBEBANAN
1.2D+1.6B
1.2D+1.6L+1.6F
D+L
1.2D+1.6L+1.6B
1.2D+0.5L+Ex+0.3Ey
1.2D+1.6L
1.2D+0.5L+Ey+0.3Ex
1.2D+1.6F+1.6C
1.2D+1.6B+1.6C
1.2D+1.6L+1.6F+1.6C
1.2D+1.6L+1.6B+1.6C
1.2D+L+EX+0.3Ey+1.6C
D+L+C
1.2D+L+EY+0.3EX+1.6C
1.2D+1.6L+1.6C
TOTAL RATIO
0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
Gambar 4.20. Grafik perbandingan total rasio antar pembebanan pada program SAP 2000 Hasil SAP 2000 Setelah Pengerukan 9m Berikut akan ditampilkan tabel rekap hasil pengecekan PMM demand/capacity ratio dari perhitungan program SAP 2000 pada tiang pancang terhadap kombinasi pembebanan dermaga. Panjang tiang pancang yang ditinjau pada dermaga setelah pengerukan adalah sesuai dengan panjang efektif (panjang bebas) tiang pancang yaitu sepanjang 12 m dari ujung atas tiang pancang dermaga.
IV-39
Tabel 4.21. Rekap hasil PMM demand/capacity ratio dari perhitungan SAP 2000 NO
KOMBINASI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1.2D+1.6(L+C) 1.2D+0.5(L+3.2C)+EY+0.3EX D+(L+C) 1.2D+0.5(L+3.2C)+EX+0.3Ey 1.2D+1.6(L+C+B) 1.2D+1.6(L+C+F) 1.2D+1.6(B+C) 1.2D+1.6(F+C) 1.2D+1.6L 1.2D+0.5L+Ey+0.3Ex 1.2D+0.5L+Ex+0.3Ey D+L 1.2D+1.6(L+B) 1.2D+1.6(L+F) 1.2D+1.6B 1.2D+1.6F 1.2D+0.5(L+3.2F+3.2C)+EY+0.3EX 1.2D+0.5(L+3.2F+3.2C)+EX+0.3Ey 1.2D+0.5(L+3.2B+3.2C)+EY+0.3EX 1.2D+0.5(L+3.2B+3.2C)+EX+0.3Ey
P Rasio M33 Major M22 Minor Total Rasio Check Ratio (<0.95) 2.407 1.808 1.647 1.793 1.936 2.377 0.878 1.319 1.744 1.144 1.13 1.233 1.272 1.713 0.214 0.655 1.778 1.763 1.336 1.321
0.106 0.342 0.06 0.324 0.131 0.219 0.98 0.165 0.035 0.301 0.283 0.026 0.155 0.128 0.121 0.102 0.406 0.388 0.344 0.326
0.008 0.066 0.003 0.202 0.005 0.008 0.004 0.015 0.014 0.066 0.201 0.008 0.023 0.014 0.11 0.003 0.067 0.202 0.06 0.195
2.513 2.156 1.708 2.175 2.067 2.596 0.975 1.485 1.781 1.453 1.477 1.26 1.429 1.842 0.336 0.757 2.189 2.2 1.685 1.702
Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress Overstress OK OK Overstress Overstress Overstress Overstress
3
TOTAL RASIO
2.5 2 1.5 1
1.2D+0.5L+EX+0.3Ey+1.6…
1.2D+0.5L+EY+0.3EX+1.6…
1.2D+1.6F
1.2D+0.5L+EX+0.3Ey+1.6…
KOMBINASI PEMBEBANAN
1.2D+1.6B
1.2D+1.6L+1.6F
1.2D+1.6L+1.6B
D+L
1.2D+0.5L+Ex+0.3Ey
1.2D+1.6L
1.2D+0.5L+Ey+0.3Ex
1.2D+1.6F+1.6C
1.2D+1.6B+1.6C
1.2D+1.6L+1.6F+1.6C
1.2D+1.6L+1.6B+1.6C
1.2D+L+EX+0.3Ey+1.6C
D+L+C
1.2D+L+EY+0.3EX+1.6C
1.2D+1.6L+1.6C
0
1.2D+0.5L+EY+0.3EX+1.6…
0.5
Gambar 4.21. Grafik perbandingan total rasio antar pembebanan pada program SAP 2000
IV-40
Gambar 4.22. Contoh hasil perhitungan pada program SAP 2000 Rekap Hasil SAP 2000 Setelah Pengerukan 11 m, 12 m, 13 m dan 14 m Berdasarkan dari tabel 4.20 dan 4.21 maka kombinasi yang menimbulkan dampak terbesar pada tiang pancang adalah kombinasi ke 6 yaitu 1.2D+1.6L+1.6F+1.6C, sehingga untuk membandingkan besaran rasio aksial (P), momen (M33 dan M22) dan total rasio pada kedalaman pengerukan 10 m, 11 m, 12 m, 13 m dan 14 m akan ditinjau pada kombinasi tersebut. Tabel 4.22. Tabel rekap hasil SAP 2000 pada kedalaman 11 m, 12 m, 13 m dan 14 m. NO 10 11 12 13 14
KOMBINASI 1.2D+1.6(L+C+F) 1.2D+1.6(L+C+F) 1.2D+1.6(L+C+F) 1.2D+1.6(L+C+F) 1.2D+1.6(L+C+F)
P Rasio M33 Major M22 Minor Total Rasio Check Ratio (<0.95) 2.369 0.256 0.008 2.625 OVERSTRESS 2.358 0.288 0.008 2.646 OVERSTRESS 2.359 0.286 0.008 2.646 OVERSTRESS 2.353 0.313 0.007 2.665 OVERSTRESS 2.308 0.483 0.008 2.791 OVERSTRESS
IV-41
RASIO KEKUATAN AKSIAL TIANG (P)
2.38 2.37 2.36 2.35 2.34 2.33 2.32 2.31 2.3 2.29 2.28 2.27 10
11
12
13
14
KEDALAMAN PENGERUKAN
Gambar 4.23. Grafik perbandingan rasio kekuatan aksial antar kedalaman pengerukan
RASIO MOMEN (M33)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 10
11
12
13
14
KEDALAMAN PENGERUKAN
Gambar 4.24. Grafik perbandingan rasio momen (M33) antar kedalaman pengerukan
IV-42
2.85 2.8
TOTAL RASIO
2.75 2.7 2.65 2.6 2.55 2.5 10
11
12
13
14
KEDALAMAN PENGERUKAN
Gambar 4.25. Grafik perbandingan total rasio (P) antar kedalaman pengerukan Hasil SAP 2000 Setelah Pengerukan 9m dengan Perbaikan CFST Berdasarkan dari tabel 4.21 menunjukkan bahwa tiang pancang telah mengalami kegagalan struktur akibat overstress. Untuk itu diperlukan perkuatan agar tiang pancang aman dan dapat menahan beban-beban yang ada pada dermaga. Pada pehitungan manual, kedalaman yang di tinjau yaitu pada kedalaman pengerukan 9m. Menghitung
kekuatan
nominal
ultimate
tiang
pancang
berdasarkan kekuatan bahan:
(
(
)) (
)
Dimana:
IV-43
√ √
√ √
√
√
(
(
)
)
Lk = panjang efektif CFST D = diameter tabung baja Ƞ = 0.27 untuk cfst bulat IV-44
Nc1, Nc2, Nc3 = kekuatan ijin untuk cfst cNc = kekuatan ijin beton kolom sNc = kekuatan ijin baja tabung kolom cA = luas penampang beton kolom cV = factor keamanan dari beton (3 untuk jangka panjang, 1.5 untuk jangka pendek cσcr = tegangan kritis beton kolom sA = luas area dari baja tabung sfc = kuat tekan dari baja tabung sλ = rasio kelangsingan efektif dari tabung baja Λ = rasio kelangsingan kritis sE = modulus elastisitas baja F = desain setandar kekuatan lentur baja (Fy) Ncu3 = tegangan ultimate dari cfst cNcr = tegangan tekuk beton sNcr = tegangan tekuk baja cru = factor reduksi beton kolom (0.85) berdasarkan dari hasil SAP 2000 didapatkan Pu = 3360.160 kN. 3360.160 kN < 12070.39 kN, sehingga tiang pancang aman. pengecekan PMM demand/capacity ratio : Rasio Aksial Pu/ՓPn = 0.31 Rasio momen mayor (M33) = 0.219 Rasio momen minor (M22) = 0.008 Jadi total Rasio = rasio P + Rasio M33 + Rasio M22 = 0.31 + 0.219 + 0.008 = 0.537 < 0.95…………… OK
IV-45
4.4. Pembahasan 4.4.1. Hasil Evaluasi Geoteknik dengan Menggunakan Plaksis Deformasi Deformasi horizontal (ux) tiang pancang pada kedalaman sebelum pengerukan yaitu sebesar 0.002808 m atau 2.81 mm, sedangkan deformasi setelah pengerukan 9 m yaitu sebesar 9 mm. Selain itu deformasi horizontal (ux) yang terjadi pada kedalaman pengerukan 10 m, 11 m, 12 m, 13 m dan 14 m berturut-turut sebesar 11 mm, 13 mm, 15 mm, 17 mm dan 19 mm. Dari kedalaman sebelum pengerukan dan setelah pengerukan 9m, deformasi horizontal (ux) yang terjadi mengalami peningkatan sebesar 6.19 mm. Sedangkan dari kedalaman pengerukan 10 m sampai kedalaman pengerukan 14m deformasi yang terjadi selalu mengalami peningkatan yaitu setiap penambahan pengerukan 1 m mengalami peningkatan deformasi sebesar 2 mm, dapat dilihat pada Gambar 4.12. Deformasi horizontal (ux) yang terjadi pada tiang pancang dermaga tersebut dikarenakan dua faktor yaitu jenis tanah dan kedalaman galian. Jenis tanah di daerah dermaga TPKS merupakan tanah lempung lunak sehingga akan terjadi gerakan lateral tanah berupa rayapan tanah ke arah kolam pelabuhan. Selain itu semakin dalam galian maka akan semakin besar deformasi horizontal (ux) yang terjadi dikarenakan tanah diluar galian bekerja sebagai beban tambahan, sehingga mengakibatkan gerakan rayapan tanah dari bawah dermaga menuju ke kolam pelabuhan akan semakin cepat karena pengaruh gravitasi bumi. Berdasarkan Gambar 4.14 dan Tabel 4.15 dapat di ketahui bahwa semakin dalam pengerukan yang dilakukan pada kolam pelabuhan selain berdampak semakin besarnya deformasi horizontal (ux) pada tiang pancang, hal tersebut juga akan berdampak semakin besarnya momen yang terjadi pada tiang pancang. Besar momen pada tiang pancang sebelum pengerukan yaitu sebesar 83.089 kNm dengan panjang efektif ±
IV-46
7 m. Sedangkan setelah pengerukan 9 m efektif tiang pancang bertambah menjadi ± 12 m, momen yang terjadi meningkat menjadi 149.079 kNm. Besarnya momen yang terjadi ini dikarenakan beban yang di tanggung oleh tiang pancang yang besar dan panjang efektif tiang pancang yang semakin besar. Semakin panjang panjang efektif, luas penampang profil baja yang kecil ditambah dengan beban yang besar maka resiko terjadinya tekuk akan semakin besar. Faktor Keamanan (FK) Dari hasil evaluasi menggunakan program plaxis didapatkan hasil Faktor keamanan (FK) pada kedalaman 9m yaitu 17.876, pada kedalaman 10m yaitu 17.07, pada kedalaman 11m yaitu 14.979, pada kedalaman 12m yaitu 13.582, pada kedalaman 13m yaitu 12.228 dan pada kedalaman 14m yaitu 11.134. Pada Gambar 4.15 dapat dilihat bahwa semakin dalam pengerukan yang dilakukan pada kolam pelabuhan maka faktor keamanan (FK) pada tanah akan semakin menurun. Hal ini dikarenakan pengerukan yang dilakukan pada kolam pelabuhan
menyebabkan
pergerakan
rayapan
tanah,
sehingga
menyebabkan tanah tidak stabil dan hal tersebut menyebabkan faktor keamanan tanah menurun. Namun factor keamanan pada kedalaman 9 m sampai kedalaman 14 m lebih dari 1.25 sehingga tanah masih aman. 4.4.2. Hasil Evaluasi Struktur dengan Menggunakan Sap 2000 Berdasarkan perhitungan SAP2000 didapatkan Rasio kekuatan P (Aksial), M mayor (Momen), M minor (Momen) dan Total rasio. Rasio P (rasio aksial) merupakan hasil perbandingan antara Pu dengan ՓPn, begitu juga dengan M mayor dan M minor merupakan perbandingan antara Mu dengan ՓMn. Sedangkan total rasio merupakan hasil dari penjumlahan rasio P, M mayor dan M minor. Berdasarkan tabel 4.21 dan grafik pada gambar 4.21 diketahui total rasio terbesar pada kombinasi pembebanan ke enam yaitu 1.2D+1.6L+1.6F+1.6C sehingga pada kombinasi ini akan dijadikan acuan untuk membandingkan gaya-gaya dalam struktur tiang pancang antar kedalaman pengerukan.
IV-47
Dari hasil analisa SAP2000 pada kedalaman kolam pelabuhan existing didapatkan rasio P sebesar 0.404, rasio Mmayor sebesar 0.024, dan rasio Mminor sebesar 0.001, sehingga total rasio didapatkan 0.428. pada kedalaman existing total rasio masih dibawah 0.95 sehingga struktur masih aman. Setelah dilakukan pengerukan kedalaman kolam pelabuhan berubah dari sebelumnya 4 mLWS menjadi 9mLWS dan didapatkan rasio P sebesar 2.377, rasio Mmayor sebesar 0.219 dan rasio Mminor sebesar 0.008, sehingga didapatkan total rasio sebesar 2.596. Untuk hasil analisa SAP2000 pada kedalaman kolam pelabuhan 10 m sampai 14 m dapat dilihat pada tabel 4.22. Dari hasil perhitungan SAP2000 dapat diketahui bahwa total rasio dari kedalaman existing sampai kedalaman 14 m terus mengalami peningkatan. Ditinjau dari gaya aksial, rasio aksial (rasio P) pada kedalaman sebelum pengerukan kurang dari 0.95, hal ini dikarenakan beban aksial (Pu) lebih kecil dibandingkan dengan gaya aksial ijin (Pn) tiang pancang baja sehingga tiang pancang masih mampu untuk menahan beban aksial. Sedangkan pada kedalaman pengerukan 9 m sampai 10 m, besar rasio aksial lebih besar dari 0.95, hal ini dikarenakan beban aksial (Pu) lebih besar dibandingkan dengan gaya aksial ijin (Pn) tiang pancang baja, sehingga tiang pancang baja tidak mampu untuk menahan beban aksial. Ditinjau dari Momen mayor (Mmayor), rasio Mmayor dari kedalaman existing sampai kedalaman 14 m selalu mengalami peningkatan namun masih dibawah 0.95 sehingga tiang pancang masih mampu menahan momen yang timbul. Pada Momen minor (Mminor), dari kedalaman eksisting sampai kedalaman 14 m menunjukkan momen yang sangat kecil dibawah 0.95 sehingga masih aman. Dari tinjauan aksial dan momen yang terjadi, dapat diketahui bahwa beban aksial yang telah menyebabkan tiang pancang mengalami overstress, sehingga perlu di lakukan perkuatan.
IV-48
4.4.3. Evaluasi dengan Perkuat Concrete Fill Steel Tube (CFST) CFST yaitu baja tabung diisi dengan beton. Metode yang digunakan dalam
menghitung
kekuatan
CFST
yaitu
dengan
cara
manual
mengguanakan rumus yang sudah ada. Kedalaman yang di tinjau dalam perhitungan yaitu pada pengerukan kolam pelabuhan 9 m dengan panjang efektif tiang pancang 12 m. Beton yang dipergunakan untuk mengisi tiang pancang yaitu menggunakan bahan aditif untuk grouting . Setelah diperhitungkan maka kekuatan aksial tiang pancang setelah diisi dengan bahan aditif untuk grouting yaitu 12070.39 kN. Sebelum perbaikan kekuatan tiang pancang 1413.595 kN. Hal tersebut menunjukkan tiang pancang mengalami peningkatan kekuatan aksial (P ≈ N) sebesar 10656.795 kN dari sebelunya. Beban aksial pada tiang pancang sebesar 3360.160 kN, sehingga kekuatan tiang pancang setelah diisi dengan bahan aditif untuk grouting lebih besar dibandingkan dengan beban aksial pada tiang (3360.160 kN < 12070.39 kN). Rasio aksial setelah baja diisi dengan bahan aditif untuk grouting yaitu 0.278, angka tersebut masih dibawah 0.95 sehingga masih aman. Untuk momen dan geser pada evaluasi menggunakan SAP2000 masih aman sehingga tidak di perhitungkan mengguankan hitungan manual. 4.4.4. Perbandingan bentuk deformasi
IV-49
Gambar 4.26. Perbandingan bentuk deformasi tiang pancang pada program PLAXIS dan program SAP2000. Pada program PLAXIS bentuk deformasi tiang pancang dipengaruhi oleh perilaku pergerakan tanah. Deformasi pada ujung atas tiang pancang melengkung menjauhi kolam pelabuhan, sedangkan pada kedalaman -9 mLWS bentuk deformasi pada tiang pancang melengkung searah dengan pergerakan tanah. Arah pergerakan tanah akibat pengerukan pada program PLAXIS yaitu dari bawah struktur dermaga menuju ke kolam pelabuhan. Hal ini mengakibatkan bentuk deformasi tiang pancang melentur ke arah kolam pelabuhan. Sedangkan pada program SAP2000 bentuk deformasi dari ujung atas tiang pancang sampai kedalaman -9 mLWS melengkung menjauhi kolam pelabuhan. Kemudian pada kedalaman -9 mLWS sampai kedalaman -70 mLWS tiang pancang tidak mengalami deformasi. Hal ini dikarenakan pada program SAP2000 digunakan spring sebagai pendekatan tanah. Akan tetapi fungsi spring pada program SAP2000 yaitu sebagai penahan gaya horizontal tiang pancang. Sehingga, perilaku pergerakan tanah pada program SAP2000 tidak dapat diketahui seperti pada program PLAXIS.
IV-50
IV-51
BAB V MANAJEMEN KONSTRUKSI
5.1. Rencana Anggaran Biaya (RAB) 5.1.1. Harga Material Dan Upah Harga material dan upah diambil dari harga satuan pokok kegiatan (HSPK) pemerintah kota semarang tahun 2016 yang disajikan dalam tabel berikut: Tabel 5.1. Tabel harga material Jenis Material Satuan m3 Bahan aditif grouting m3 Pasir Urug kg Kawat Las ltr Solar ltr Minyak Pelumas kg besi pelat baja Tabel 5.2. Tabel harga upah Jenis Material Satuan OH Pekerja OH Tukang Batu OH Kepala Tukang OH Mandor OH Tukang Besi 5.1.2. Analisa Harga Satuan
Rp Rp Rp Rp Rp
Harga Rp 154,000.00 Rp 250,000.00 Rp 55,000.00 Rp 10,000.00 Rp 45,000.00 Rp 13,000.00 Harga 65,000.00 85,000.00 95,000.00 85,000.00 85,000.00
Perhitungan analisa harga satuan berdasarkan dari Harga Satuan Pokok Kegiatan (HSPK) pemerintah kota semarang tahun 2016 dinas pekerjaan umum jawa tengah. 5.1.3. Volume Pekerjaan Perhitungan volume pekerjaan pada Tugas Akhir ini dibatasi hanya pada pekerjaan perkuatan tiang pancang sebagai berikut: Pekerjaan pelat Memotong dan membentuk pelat penahan air Tiang pancang crane = 26.64 m2 Tiang pancang non crane = 50.0598 m2
V-1
Total = 76.7002 m2 Grouting las penahan tiang pancang crane = (2x30)+(2x50)+(2x53)+71.78+(2x64.64) = 467.1 cm tiang pancang non crane = 63.805 + (2x57.474) + (2x30) + (2x50) + (2x53) = 190.474 cm total las penahan air = (27x467.1) + (54x190.474) = 22897.296 las grouting tiang pancang crane = 27 x 31.4 = 847.8 cm Tiang pancang non crane = 54 x 31.4 = 1695.6 cm Total las grouting = 847.8 + 1695.6 = 2543.4 cm Las penutup grouting ≈ las groting Total las penutup grouting = 847.8 + 1695.6 = 2543.4 cm Las pemotong Crane = (2x50) + 64.66 = 164.66 cm Non crane = (2x50) + 57.474 = 107.474 cm Total las pemotong = (164.66x27) + (107.474x54) = 10249.4cm Total pekerjaan grouting = 22897.3 + 2543.4 + 2543.4 + 10249.4 = 38233.512 cm Pekerjaan pasir Crane = (0.9144 – (2x0.012)) x 60 x 27 = 1008.219 m3 Noncrane = (0.8128-(2x0.009)) x 50.5 x 54 = 1352.292 m3 Pekerjaan grouting menggunakan Bahan Aditif Crane = (0.9144 – (2x0.012)) x 9 x 27 = 151.234 m3 Noncrane = (0.8128-(2x0.009)) x 9 x 54 = 241.003 m3 Setelah perhitungan lengkap volume perkerjaan hasil perhitungan direkapitulasi dalam tabel dibawah:
V-2
Tabel 5.3. Tabel rekapitulasi volume pekerjaan jenis pekerjaan Pekerjaan Pelat Grouting Urugan Pasir Bahan aditif
uraian pekerjaan pembentukan pelat cover las penahan air las grouting las tutup lubang las pemotongan urugan pasir Cor bahan aditif
volume
satuan
76.7002
m2
22897.3 2543.4 2543.4 10249.4 2360.51 392.235
cm cm cm cm m3 m3
5.1.4. Rencana Anggaran Biaya Rencana anggaran biaya untuk perkuatan (CFST) akibat pengerukan 9m Tabel 5.4. Rencana Anggaran biaya NO URAIAN PEKERJAAN 1 Pekerjaan Pelat 2 Grouting 3 Urugan Pasir 4 Bahan Aditif Grouting
VOLUME SAT 76.70015 m2 3823.351 cm 2360.511 m3 392.2354 m3
HARGA SATUAN Rp 319,052.25 Rp 19,294.00 Rp 532,977.50 Rp 11,235,461.60
SUB TOTAL TOTAL Rp 24,471,356.33 Rp 5,763,284,703.52 Rp 73,767,738.05 Rp 1,258,099,425.18 Rp 4,406,946,183.96
5.2. Metode Pelaksanaan Konstruksi Metode pelaksanaan pekerjaan untuk perkuatan tiang pancang pipa baja di dermaga terminal petikemas semarang dibagi menjadi 3 tahapan yaitu sebagai berikut : Tahap grouting (melubangi tiang pancang) 1. Mempersiapkan data (list) dan peralatan sebelum pengecoran dilakukan. 2. Membersihkan karang–karang atau sampah yang tertempel pada tiang pipa baja agar pada saat proses grouting tidak terganggu. 3. Memasang plat baja dengan ukuran yang sudah ditentukan untuk membuat cover (penghalang air supaya air tidak dapat masuk pada tempat yang akan dilubangi pada pipa baja), setelah itu air yang masih terperangkap antara penghalang dan pipa baja dihisap keluar. 4. pekerja melakukan proses grouting dengan diameter 10 cm.
V-3
Tahap pengisian pasir 1. Mempersiapkan alat dan bahan. 2. Setelah proses grouting selesai maka selang output dari pompa pasir di masukkan ke dalam lubang pada pipa baja, kemudian pekerjaan pengisian pasir dapat dimulai. Perbandingan pasir dan air supaya proses pompa berjalan lancar yaitu 30 pasir : 70 air. 3. setelah pasir selesai di masukkan sesuai dengan ketinggian yang telah ditentukan maka air yang masih terjebak di dalam pipa baja di pompa keluar sampai benar-benar habis. Tahap pengisian bahan aditif untuk grouting 1. Mempersiapkan alat dan bahan. 2. Setelah pasir urug sudah masuk ke dalam tiang pipa sampai batas volume yang ditentukan, maka bahan aditif untuk grouting dapat dimasukkan. Bahan aditif untuk grouting dimasukkan sepanjang 9 m dari 0 mLWS. Bahan aditif untuk grouting mempunyai mutu fc 65 MPa pada umur 28 hari. 3. Setelah terisi penuh maka tahapan selanjutnya adalah menutup kembali lubang ting pancang dengan pelat baja yang sama pada proses grouting dengan las. 4. Proses perkuatan selesai untuk satu tiang. Kemudian dilanjutkan perkuatan ke tiang pancang yang lain dengan metode yang sama. Setelah semua tiang pancang selesai maka pekerjaan perkuatan tiang pancang dengan CFST telah selesai. 5.3. Gambar Detailing Engineering Design (DED) Gambar Detailing Engineering Design (DED) terlampir. 5.4. Rencana Kerja dan Syarat-syarat (RKS) Rencana kerja dan syarat-syarat terlampir.
V-4
V-5
BAB VI PENUTUP
6.1. Kesimpulan Berdasarkan dari hasil evaluasi yang telah dilaksanakan dapat ditarik kesimpulan bahwa ditinjau dari perilaku tanah melalui evaluasi geoteknik menggunakan program PLAXIS, tanah di dermaga Terminal Petikemas Semarang (TPKS) setelah dikeruk akan mengalami deformasi horizontal (ux) yang lebih besar dibandingkan dengan deformasi horizontal (ux) sebelum dilakukan pengerukan. Semakin dalam pengerukan maka deformasi horizontal (ux) yang terjadi pada tiang pancang dermaga akan semakin besar. Hal tersebut dikarenakan tanah diluar galian bekerja sebagai beban tambahan, sehingga mengakibatkan gerakan rayapan tanah dari bawah dermaga menuju ke kolam pelabuhan akan semakin cepat karena pengaruh gravitasi bumi. Faktor keamanan (FK) pada tanah di sekitar dermaga setelah dikeruk lebih dari 1.25 (FK > 1.25) sehingga tanah masih relatif stabil. Ditinjau dari segi struktur melalui evaluasi struktur menggunakan program SAP2000, setelah kolam dermaga dikeruk sedalam 9 m didapatkan tiang pancang dermaga pada as C, D dan E mengalami kegagalan struktur akibat overstress. Hal tersebut dikarenakan rasio total dari perhitungan SAP2000 lebih besar dari 0.95 (>0.95). Dari tinjauan aksial dan momen yang terjadi, dapat diketahui bahwa beban aksial yang telah menyebabkan total rasio melebihi 0.95, dikarenakan beban aksial (Pu) lebih besar dibandingkan kekuatan aksial ijin (Pn), sehingga perlu di lakukan perkuatan. Setelah dihitung dengan menggunakan perkuatan CFST didapatkan rasio aksial (rasio P) sebesar 0.278 < 0.95. Oleh karena itu tiang pancang pada as C, D dan E didapatkan rasio total lebih kecil dari 0.95 (<0.95), sehingga tiang pancang aman. Dari perhitungan rencana anggaran biaya, diperlukan biaya sebesar Rp. 5.763.284.703,52 untuk melakukan perkuatan tiang pancang CFST.
VI-1
6.2. Saran Agar hasil dari analisis perkuatan mengguanakan tiang pancang CFST pada tugas akhir ini dapat di terapkan secara maksimal di lapangan, maka dalam melaksanakan setiap tahapan metode pelaksanaan di lapangan harus dilakukan dengan tenaga professional, ketelitian dan memperhatikan faktor lingkungan terutama pasang surut air laut agar mempermudah pelaksanaan.
VI-2
DAFTAR PUSTAKA
Muthukkumaran, K., Sundaravadivelu, R., dan Gandhi, S.R. 2004. Monitoring Lateral Deflection of a Berthing Structure During Dredging - A Case Study.
Fifth
Geotechnical
International Engineering
Conference Proceedings.
on
Case
April
Histories
13-17.
in
Missouri
University of Science and Technology: 5.35. Pelabuhan Tanjung Emas Semarang. 2015. Survey Batimetri Kolam Terminal Petikemas Semarang. Desember. Pelabuhan Tanjung Emas. Semarang. Pelabuhan Tanjung Emas Semarang. 2008. International tonnage certificate (1969). November. Germanischer Lloyd. Republic of Liberia. Terminal Petikemas Semarang (TPKS). 2012. Gambar Rencana Pekerjaan Pembangunan
Perpanjangan
Dermaga
di
Terminal
Petikemas
Semarang Pelabuhan Tanjung Emas Semarang paket A - vol III. Juni. TPKS. Semarang Pelabuhan tanjung emas semarang. 2013. Laporan Hasil Penyelidikan Tanah Pada
Pembangunan
Terminal
Petikemas
Semarang
(TPKS).
Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Diponegoro. Semarang. Thoresen, Carl A., 2014. Port Designer’s Handbook Third Edition. Institution of Civil Engineers. London Anonim. 2010. ASCE Standard (ASCE/SEI 7-10) – 2010. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. ASCE. America Anonim. 2009. NEHRP Recommended Seismic Provisions: Design Examples. FEMA. America Triatmodjo, Bambang. 2010. Pelabuhan. Beta Offset. Yogyakarta Anonim. 2012. SNI 03–1726–2012. Tentang Perencanaan Ketahanan Gempa. PU. Jakarta Anonim. 2013. SNI 2847 – 2013. Tentang Perencanaan Beton Structural Untuk Bangunan Gedung. BSN. Jakarta.
Anonim. 2002. SNI 1729 – 2015. Spesifikasi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural. BSN. Jakarta Kramadibrata, Soedjono. 2002. Perencanaan Pelabuhan. ITB. Bandung Satria A. Y. dan D. N. Fattah. 2013. Evaluasi Geoteknik dan Struktur Pada Dermaga Eksisting Terminal Petikemas Semarang. Teknik Sipil Universitas Diponegoro. Semarang Pramono, Handi d.k.k. 2013. 12 Tutorial dan Latihan Desain Konstruksi dengan SAP 2000 versi 9.0. ANDI. Yogyakarta. Arifin, Zainul. 2007. Komparasi Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Dihitung Dengan Beberapa Metode Analisis. Universitas Diponegoro. Semarang. Hajjar, J. F., Gourley, B. C., Tort, C., Denavit, M. D., and Schiller, P. H. (2013). Steel-Concrete Composite Structural Systems, Department of Civil and Environmental Engineering, Northeastern University, Boston, Massachusetts,
. Morino Shosuke, Keigo Tsuda. 2003. Design And Construction Of ConcreteFilled Steel Tube Column System In Japan. Japan Richard liew. 2012. Design Of Concrete Filled Steel Tube With High-Strength Materials. National University of Singapore. Singapore.
LAMPIRAN-LAMPIRAN
LAMPIRAN HSPK KOTA SEMARANG 2016 HARGA BAHAN/UPAH No.
SNI
KODE
12 A.4.1.1.12 L.01 L.04
2
A.4.2.1.5 L.01 L.02 L.03 L.04
KOEF
SAT.
1 m3 A 2.1 OH 0.105 OH B 1612.8 kg 307.2 lt 0.105 lt C 1 m3 D E F 10 cm A 0.04 OH 0.02 OH 0.002 OH 0.002 OH B 0.04 kg 0.03 ltr 0.004 ltr C 0.17 jam D E F
URAIAN PEKERJAAN bahan aditif untuk grouting Tenaga Pekerja Mandor Bahan sikagrout-215 air solar PERALATAN Pompa Pasir (diesel) Jumlah A + B + C Overhead & Profit (contoh 10%) Harga Satuan Pekerjaan (D+E) Pengerjaan Pengelasan dengan Las Listrik Tenaga Pekerja Tukang Besi Kepala Tukang Mandor Bahan Kawat Las Solar Minyak Pelumas PERALATAN Sewa Alat Jumlah A + B + C Overhead & Profit (contoh 10%) Harga Satuan Pekerjaan (D+E)
MINIMUM Rp
MAKSIMUM Rp
Rp 55,000.00 Rp 75,000.00
Rp 65,000.00 Rp 85,000.00
Rp Rp Rp
6,160.00 12.50 7,000.00
Rp 6,160.00 Rp 15.00 Rp 10,000.00
Rp 128,125.00
Rp 128,125.00
Rp Rp Rp Rp
Rp Rp Rp Rp
0.1
0.1
55,000.00 75,000.00 85,000.00 75,000.00
65,000.00 85,000.00 95,000.00 85,000.00
Rp 52,000.00 Rp 7,000.00 Rp 37,500.00
Rp 55,000.00 Rp 10,000.00 Rp 45,000.00
Rp 50,000.00
Rp 60,000.00
JUMLAH MINIMUM Rp
MAKSIMUM Rp
Rp 11,210,015.30 Rp 123,375.00 Rp 115,500.00 Rp 7,875.00 Rp 9,939,423.00 Rp 9,934,848.00 Rp 3,840.00 Rp 735.00 Rp 128,125.00 Rp 128,125.00 Rp 10,190,923.00 Rp 1,019,092.30 Rp 11,210,015.30 Rp 16,456.00 Rp 4,020.00 Rp 2,200.00 Rp 1,500.00 Rp 170.00 Rp 150.00 Rp 2,440.00 Rp 2,080.00 Rp 210.00 Rp 150.00 Rp 8,500.00 Rp 8,500.00 Rp 14,960.00 Rp 1,496.00 Rp 16,456.00
Rp 11,235,461.60 Rp 145,425.00 Rp 136,500.00 Rp 8,925.00 Rp 9,940,506.00 Rp 9,934,848.00 Rp 4,608.00 Rp 1,050.00 Rp 128,125.00 Rp 128,125.00 Rp 10,214,056.00 Rp 1,021,405.60 Rp 11,235,461.60 Rp 19,294.00 Rp 4,660.00 Rp 2,600.00 Rp 1,700.00 Rp 190.00 Rp 170.00 Rp 2,680.00 Rp 2,200.00 Rp 300.00 Rp 180.00 Rp 10,200.00 Rp 10,200.00 Rp 17,540.00 Rp 1,754.00 Rp 19,294.00
3
A.2.3.1.11 L.01 L.04
4
A.4.2.1.4 L.01 L.02 L.03 L.04
1 m3 A 0.3 OH 0.01 OH B 1.2 m3 2333.33 lt 0.105 lt C 1 m3 D E F 1 m2 A 0.525 OH 0.525 OH 0.0525 OH 0.026 OH B 15.7 Kg C D E F
Urugan Pasir TENAGA Pekerja Mandor BAHAN Pasir Urug air solar PERALATAN Pompa Pasir (diesel) Jumlah A + B + C Overhead & Profit (contah 10%) Harga Satuan Pekerjaan (D+E) membuat pelat cover penahan air Tenaga Pekerja Tukang Besi Kepala Tukang Mandor Bahan Besi Plat Baja PERALATAN Jumlah A + B + C Overhead & Profit (contoh 10%) Harga Satuan Pekerjaan (D+E)
Rp 55,000.00 Rp 75,000.00
Rp 65,000.00 Rp 85,000.00
Rp 220,000.00 Rp 12.50 Rp 7,000.00
Rp 250,000.00 Rp 15.00 Rp 10,000.00
Rp 128,125.00
Rp 128,125.00
Rp Rp Rp Rp
Rp Rp Rp Rp
0.1
55,000.00 75,000.00 85,000.00 75,000.00
Rp 12,500.00
0.1
65,000.00 85,000.00 95,000.00 85,000.00
Rp 13,000.00
Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp
483,204.33 17,250.00 16,500.00 750.00 293,901.67 264,000.00 29,166.67 735.00 128,125.00 128,125.00 439,276.67 43,927.67 483,204.33 298,003.75 74,662.50 28,875.00 39,375.00 4,462.50 1,950.00 196,250.00 196,250.00
Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp
532,977.50 20,350.00 19,500.00 850.00 336,050.00 300,000.00 35,000.00 1,050.00 128,125.00 128,125.00 484,525.00 48,452.50 532,977.50 319,052.25 85,947.50 34,125.00 44,625.00 4,987.50 2,210.00 204,100.00 204,100.00
Rp Rp Rp
270,912.50 27,091.25 298,003.75
Rp Rp Rp
290,047.50 29,004.75 319,052.25
BAB I UMUM Pasal 1 LINGKUP PEKERJAAN Pekerjaan yang akan dilakukan adalah perkuatan tiang pancang dermaga baru terminal petikemas semarang (TPKS) ukuran 105 m x 25 m. Pasal 2 PERATURAN - PERATURAN YANG DIPAKAI Peraturan-peraturan yang dipakai baik untuk syarat-syarat bahan material maupun penggunaan dalam pekerjaan pembangunan adalah: a. AASHTO (The American Association of State Highway Official); b. American Concrete Institute (ACI-318M-08): “Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary”; c. American Institute of Steel Construction (AISC); d. American Welding Society (AWS D1.1): “Structural Welding Code – Steel”. e. ASTM (The American Society for Testing and Materials) f. British Standard Code of Practice For Maritime Structures, BS 6349 Part 1 to Part 7; g. SNI 03-2847-2002: “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung”; h. SNI 03-1726-2012: “Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indonesia”; i. SNI 1729 – 2015: “Perencanaan Struktur Baja”; j. SNI 2847 – 2013: “Perencanaan Beton Bertulang”; k. Technical Standards for Port and Harbour Facilities In Japan, by The Overseas Coastal l. Area Development Institute of Japan, 2009; m. Peraturan-peraturan lain yang terkait dengan pekerjaan ini.
Pasal 3 KETENTUAN UMUM PELAKSANAAN PEKERJAAN 1.
Pemborong diharuskan membuat papan nama proyek serta memeliharanya selama proyek berjalan, sebagai berikut: PT (PERSERO) PELABUHAN INDONESIA III “PEKERJAAN PEMBANGUNAN DERMAGA DAN CONTAINER YARD (CY) DI TERMINAL PETIKEMAS SEMARANG“ KONTRAKTOR
: .....................................................
NO. KONTRAK
: .....................................................
TGL. KONTRAK
: .....................................................
KONSULTAN
: .....................................................
2. Pemborong harus bertanggung jawab atas keadaan lapangan pekerjaan dari mulai pekerjaan dimulai sampai dengan akhir pekerjaan, yang pada waktunya Pemborong menyerahkan pekerjaan dengan sempurna sesuai dengan Kontrak termasuk pembersihan setelah selesai pekerjaan dan sebagainya. 3. Pemborong harus mengerjakan semua jenis pekerjaan sesuai dengan bestek dan gambar rencana yang telah disiapkan oleh Pemberi Tugas. 4. Penyimpangan dari bestek tanpa sepengetahuan dan persetujuan dari Pemberi Tugas, maka segala biaya yang timbul menjadi beban dan tanggung jawab pihak Pemborong. 5. Bila terdapat perbedaan antara gambar dengan RKS dan risalah penjelasan, maka yang mengikat adalah RKS dan risalah penjelasan, dengan persetujuan Pemilik Proyek/Pengawas Lapangan.
6. Pemborong harus menempatkan wakil yang selalu berada di lokasi pekerjaan pada waktu pelaksanaan pekerjaan berlangsung, sehingga dapat memutuskan hal-hal yang terkait dengan pelaksanaan pekerjaan. 7. Dalam
melaksanakan
pekerjaan,
Pemborong
dilarang
menghambat
pelaksanaan bongkar muat (baik di darat maupun di laut) yang ada di lokasi Pelabuhan. Dermaga di sekitarnya akan selalu beroperasi penuh selama kontrak
berlangsung
dan
Kontraktor
harus
mengatur
kegiatan
operasionalnya sedemikian, sehingga tidak menyebabkan gangguan pada operasional bongkar muat barang maupun penumpang. 8. Pemborong akan diberikan ijin menggunakan dermaga-dermaga yang sudah ada pada waktu-waktu tertentu, tetapi dia harus menyerahkan secara mingguan daftar permintaan penggunaan dermaga tersebut kepada Direksi Pengawas (Ahli Teknik), Manager Proyek/pengawas lapangan, sehingga hal ini bisa dikoordinasikan dengan operasional bongkar muat di pelabuhan. 9. Dimana rantai jangkar dari setiap peralatan apung menonjol keluar ke jalan laut didepan dermaga; untuk ini harus diberikan tanda-tanda dengan buoys dan lampu. 10. Pemborong harus mengatur dengan syahbandar untuk mengeluarkan pemberitahuan kepada semua kapal tentang kegiatan-kegiatan yang memanfaatkan zona perairan pelabuhan. 11. Pekerjaan harus dihentikan apabila cuaca tidak mengizinkan yang mengakibatkan penurunan mutu suatu pekerjaan. Pasal 4 GAMBAR RENCANA 1. Gambar rencana untuk pekerjaan tersebut merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari dokumen pelelangan. 2. Pemborong harus melaksanakan pekerjaan sesuai dengan gambar rencana, spesifikasi
teknis
dan
tidak
dibenarkan
menarik
keuntungan
dari
kesalahan/kekurangan yang terdapat pada gambar rencana atau dari perbedaan ketentuan antara gambar rencana dengan isi spesifikasi teknis. 3. Bila ada penyimpangan/kesalahan keadaan lapangan dari gambar rencana maupun gambar detail yang ada, maka penentuannya akan diputuskan oleh Rekanan yang selanjutnya akan disampaikan kepada Pemborong secara tertulis. Pasal 5 PERSYARATAN UMUM BAHAN 1. Material yang dipakai diutamakan produksi dalam negeri yang memenuhi persyaratan teknis yang ditentukan. 2. Jika Pemborong mengajukan bahan lain yang akan digunakan, maka mutunya minimal harus sama dengan yang diisyaratkan dalam dokumen tender, sebelum pemesanan bahan harus diberitahukan kepada Rekanan yang meliputi jenis, kualitas dan kuantitas bahan yang dipesan untuk mendapat persetujuan. Pasal 6 ALAT - ALAT MESIN DAN ALAT UKUR 1. Guna kelancaran pekerjaan Pemborong diwajibkan menyediakan alat-alat lengkap dan sesuai dengan tujuan pekerjaan ini, misalnya theodolite/total station, watepass, beton molen, mesin alat pancang dan peralatan lainnya yang berkenaan dengan pelaksanaan pekerjaan. 2. Pemborong diwajibkan memberikan daftar alat-alat yang disediakan untuk pekerjaan ini sehingga dapat menyakinkan Rekanan akan kesempurnaan dan ketetapan penyelesaian pekerjaan disamping persyaratan lainnya. 3. Pemborong harus menyediakan perahu/motor boat untuk keperluan pemeriksaan. 4. Pemborong bertanggungjawab atas semua peralatan survey tersebut terhadap kerusakan/kehilangan. Pasal 7 SATUAN UKURAN DAN STANDART SERTIFIKASI
1. Semua ukuran yang disebut dalam spesifikasi serta yang digunakan dalam pekerjaan adalah metrik (standar meter dan kilogram). 2. Semua elevasi yang disebut dalam pekerjaan adalah mLWS. 3. Pemborong harus menyediakan fotocopy code (aturan), standart bahan, katalog, rekomendasi dan sertifikat dari pabrik apabila diminta oleh Rekanan lapangan material yang dipergunakan dalam proyek ini, dan pemasangan barang-barang tersebut harus mengikuti prosedur yang direkomendasikan oleh pabrik. Pasal 8 CONTOH – CONTOH (SAMPLE) 1. Contoh-contoh yang dikehendaki oleh Rekanan harus disediakan tanpa keterlambatan dan contoh tersebut harus sesuai dengan standart contoh bahan, diambil dengan jalan atau cara sedemikian rupa, sehingga dapat mewakili bahan atau pekerjaan nantinya. Sample jika telah disetujui oleh Rekanan untuk dijadikan dasar penolakan maka bahan material tersebut tidak boleh dipakai dalam pekerjaan ini dan disingkirkan dari lapangan. 2. Biaya-biaya pemeriksaan dan pengujian berbagai bahan serta pekerjaan lainnya di laboratorium dan lapangan adalah beban pemborong. 3. Biaya-biaya pemeriksaan dan pengujian mutu beton, mutu baja dan berbagai bahan serta pekerjaan lainnya di laboratorium dan lapangan adalah beban pemborong. Pasal 9 METODE DAN TAHAPAN PELAKSANAAN PEKERJAAN Mengingat dalam pekerjaan ini terdapat kegiatan operasional dermaga seperti B/M barang, lalu lintas kendaraaan dan lain-lain, maka agar pelaksanaan pekerjaan dapat berjalan secara sinergi (tidak saling mengganggu), pihak kontraktor/pemborong wajib mengajukan usulan metode pelaksanaan pekerjaan secara keseluruhan kepada Pemilik Proyek/pengawas lapangan untuk mendapat persetujuannya. Pelaksanaan tidak boleh dimulai sebelum mendapatkan persetujuan dari Pemilik Proyek/Pengawas. Pekerjaan yang dilaksanakan tanpa persetujuan Pemilik Proyek/Pengawas tidak dimasukkan dalam perhitungan
kemajuan pekerjaan dan segala akibat yang timbul dari pekerjaan tersebut menjadi tanggung jawab kontraktor/Pemborong seluruhnya. Mengingat juga dalam pekerjaan ini terdapat struktur-struktur lain seperti dermaga, pelindung pantai, dinding penahan tanah atau lainnya yang sudah berdiri, maka agar tidak mengalami keruntuhan atau kegagalan struktural, pihak pemborong/kontraktor wajib mengajukan usulan metode pelaksanaan pekerjaan secara keseluruhan kepada Direksi/pengawas lapangan untuk mendapat persetujuannya. Persetujuan tersebut tidak membebaskan pemborong dari kesalahan pelaksanaan maupun keterlambatan jadwal pelaksanaan. Pasal 10 PEKERJAAN PERSIAPAN UMUM 1. Administrasi dan Dokumentasi Kontraktor / pemborong harus membuat administrasi dan dokumentasi sebagai laporan kerja keada pihak Owner dalam bentuk antara lain : laporan harian, laporan mingguan, laporan bulanan, dokumentasi proyek dan As built drawing. 2. Direksi keet dan Pos Jaga a. Kontraktor/Pemborong harus menyediakan kantor Direksi yang layak dan nyaman, yang terdiri antara lain ruang Direksi, ruang teknisi dan KM/WC. Kantor Direksi
dapat berupa container office
atau bangunan semi
permanen yang dibangun secara layak dengan luasan minimal 15 m2, dengan perlengkapan kantor antara lain meja kursi, papan tulis dan almari. Lantainya berupa rabatan beton yang dilengkapi dengan alat komunikasi, instalasi listrik dan air secukupnya. Sesuai petunjuk Direksi/ Manager Proyek/pengawas lapangan, lokasi akan ditentukan di lapangan. b. Untuk penempatan sementara, posisi Pos Jaga berada sesuai gambar rencana atau atas permintaan pemilik proyek/perusahaan. Bangunan pos jaga tidak tertanam mati (fixed) pada tanah tetapi merupakan bangunan yang dapat dipindahkan sesuai keinginan (moveable). Teknis pelaksanaan dan pekerjaan pembuatan, diserahkan sepenuhnya kepada kontraktor dengan persetujuan pemilik proyek/perusahaan dan dituangkan dalam asbuilt
drawing. Yang menjadi keharusan dari konstruksi tersebut yaitu memenuhi dimensi dan material rencana serta mampu berdiri secara sempurna (dapat difungsikan). 3. Gudang Gudang untuk menyimpan bahan bangunan dan peralatan harus disediakan oleh kontraktor/pemborong yang letaknya ditentukan dilapangan. 4. Peralatan-peralatan seperti beton mollen dan lain-lain, penempatan dan penyimpanan harus terlindung dan aman, sehingga tidak mengganggu daerah sekitar lokasi pekerjaan. Selama pelaksanaan pekerjaan, kontraktor/pemborong harus merawat dan bertanggung jawab akan kebersihan bangunan-bangunan tersebut. 5. Daerah kerja dan jalan masuk Kontraktor/pemborong akan diberikan daerah kerja untuk pelaksanaan pekerjaan ini. Lokasi tesebut dapat diperoleh dengan cara sewa/pinjam berdasarkan ketentuan yang berlaku. Kontraktor/pemborong harus membatasi operasinya di lapangan yang betul-betul diperlukan untuk pekerjaan tersebut. Tata letak yang meliputi jalan masuk, lokasi penyimpanan bahan bangunan dan jalur pengangkutan material dibuat oleh kontraktor/pemborong dengan persetujuan Pemilik Proyek/pengawas lapangan. 6. Penerangan, pagar dan tanda-tanda pengaman. Kontraktor / pemborong harus menyediakan penerangan didaerah kerja, pagar dan tanda-tanda pengaman yang diperlukan. 7. Cuaca Pekerjaan harus diberhentikan apabila cuaca tidak mengizinkan yang mengakibatkan penurunan mutu suatu pekerjaan. BAB II PEKERJAAN PERKUATAN TIANG PANCANG PASAL 11 PEKERJAAN BESI PELAT BAJA 1. Persyaratan bahan
-
pelat baja yang digunakan dalam pekerjaan ini yaitu pelat baja dengan ketebalan 2mm. dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar kerja.
-
Baja yang digunakan harus kuat dan tahan terhadap las.
-
Pelat baja harus bebas dari karat, kerak besar, minyak pelumas atau segala zat pelapis bukan logam yang dapat mengurangi kapasitas lekatan.
-
Setiap pengiriman sejumlah pelat baja ke proyek harus dalam keadaan baru dan bila direksi/pengawas lapangan perlu, contoh akan diuji ke laboratorium atas beban kontraktor. Penyimpanan atau penumpukan harus sedemikian sehingga baja tulangan
-
terhindar dari pengotoran-pengotoran minyak, udara lembab lingkungan yang dapat mengakibatkan baja berkarat dan lain-lain pengaruh luar yang dapat mempengaruhi mutu baja. Pelat baja harus ditempatkan dengan teliti pada posisi sesuai rencana dan pada
-
bentuk yang sesuai dengan rencana yang tercantum pada gambar.
2. Pekerjaan pemotongan pelat baja -
Pemotongan pelat baja harus sesuai dengan bentuk pada gambar rencana.
-
Pemotongan pelat baja harus menggunakan alat yang tepat dan mendapatkan persetujuan dari direksi/pengawas, sehingga menghasilkan potongan yang rapi. PASAL 12 PEKERJAAN PENGELASAN
1. Pekerjaan pengelasan penahan air (cover) 3. Hasil pengelasan harus sesuai dengan standar AWS D 1.1, Metal arc welding of carbon manganese steels. Kontraktor diminta untuk menyampaikan usulan mengenai prosedur pengelasan untuk tempattempat las tertentu, untuk mendapat persetujuan lebih dulu dari Rekanan. 4. Kontraktor harus menyediakan welder yang bersertifikat dengan kualifikasi minimal 2G. 5. Persetujuan ini tidak membebaskan Kontraktor dari tanggung-jawabnya untuk melaksanakan pengelasan yang benar dan untuk memperkecil distorsi pada struktur akhir.
2. Persyaratan pelaksana pengelasan. -
Pelaksana pengelasan harus ahli dalam bidangnya serta mengetahui prosedur pengelasan sesuai dengan pengujian yang dipersyaratkan oleh standar yang relevan, yang dikerjakan untuk pekerjaan permanen, kecuali pekerjaan itu ada hubungannya dengan perbaikan kerusakan-kerusakan kecil pada permukaan.
-
Salinan sertifikat sehubungan dengan ujian ahli pengelasan harus disampaikan kepada Rekanan.
6. Inspeksi dan sertifikasi uji. -
Kontraktor harus menyerahkan sertifikat uji lembaran analisa dan komposisi material baja serta las kepada Rekanan.
-
Kontraktor harus yakin bahwa informasi yang diberikan kepada Rekanan adalah
cukup,
bila
akan
menyediakan
pemeriksaan
proses
atau
menyaksikan pengujian. PASAL 13 PEKERJAAN PASIR 1. Persyaratan bahan a. Agregat halus (pasir) Agregat halus atau pasir untuk pekerjaan beton dan pasangan harus berbutir keras, kuat, awet, bersudut tajam dan bersih tidak tercampur kotoran, bahanbahan humus, karang, serpihan mika, bahan organik, zat kimia/alkali atau bahan-bahan sampah dan lumpur. Prosentase berat fraksi butiran yang lebih harus dari 0 – 0,74 cm dan atau kotoran tidak boleh lebih dari 5 % terhadap berat keseluruhan. b. Air Kerja. - Air yang digunakan untuk adukan beton dan pasangan harus bebas dari asam, garam, bahan alkali dan bahan organik yang dapat mengurangi mutu beton. - Air yang akan dipakai untuk pekerjaan beton, membasahi dan lain-lain harus mendapat persetujuan terlebih dahulu dari Direksi.
- Kontraktor harus menyediakan tempat-tempat penampungan air kerja di lapangan untuk menjamin kelancaran kerja. - Bilamana pemakaian air bukan berasal dari air minum dan mutu air meragukan, maka Direksi dapat meminta kepada kontraktor/pemborong untuk mengadakan penyelidikan air secara laboratoris dan penyelidikan tersebut atas biaya tanggungan kontraktor/pemborong. 2. Pekerjaan Memasukkan Pasir a. Pekerjaan memasukkan pasir harus dilakukan sekaligus dan harus dihindari penghentian, kecuali bila sudah diperhitungkan pada tempa-tempat yang aman dan sebelumnya sudah mendapat persetujuan dari Direksi/pengawas lapangan. Kontraktor/pemborong harus mempersiapkan segala sesuatunya untuk pengamanan, pelindung dan lain-lain, yang dapat menjamin kontinuitas pemasukkan pasir. b. Bilamana perlu pemborong/kontraktor diperkenankan untuk menggunakan sand pump, untuk memasukkan pasir kedalam tiang pancang. c. Sebelum
pemasukkan
pasir
dimulai,
kontraktor/pemborong
harus
mempersiapkan semua peralatan, material dan tenaga yang diperlukan serta cukup untuk satu tahap memasukkan pasir sesuai dengan rencana yang sebelumnya disetujui oleh Direksi/pengawas lapangan. d. Bila perlu pemborong/kontraktor diperkenankan untuk menambahkan air pada pasir guna mempermudah dalam memasukkan pasir ke dalam tiang pancang. e. Perbandingan antara air dan pasir yang digunakan sesuai dengan kebutuhan dan sudah di setujui oleh direksi/pengawas lapangan. f.
Setelah pasir selesai di masukkan ke tiang maka air harus segera di keluarkan dari tiang pancang sehingga tidak mengganggu pekerjaan selanjutnya.
Pasal 14 PEKERJAAN BETON SIKAGROUT 1. Persyaratan Bahan a. sikagrout -
Bahan yang dipakai untuk beton harus sikagrout dari produk sika.
-
Umur sikagrout pada waktu di lapangan tidak boleh lebih dari 2 (dua) bulan dan sikagrout harus dipakai dalam 3 (tiga) bulan setelah datang di lokasi pekerjaan. sikagrout harus diangkut ke lokasi pekerjaan dalam keadaan tertutup, terlindung baik terhadap cuaca dan harus disimpan dengan baik di dalam gudang yang mempunyai ventilasi, tahan terhadap cuaca dan air tanah untuk mencegah kerusakan.
-
Selain dari syarat diatas, peraturan dari produsen sika mengenai tata cara penggunaan dan perawatan sikagrout harus di penuhi.
2. Pelaksanaan Pekerjaan pengecoran sikagrout a. Pekerjaan pengecoran - Pekerjaan pengecoran sikagrout harus dilakukan sekaligus dan harus dihindari penghentian pengecoran, kecuali bila sudah diperhitungkan pada tempa-tempat yang aman dan sebelumnya sudah mendapat persetujuan dari Rekanan. Pemborong harus mempersiapkan segala sesuatunya untuk pengamanan, pelindung dan lain-lain, yang dapat menjamin kontinuitas pengecoran. - Pengaduk beton harus digunakan oleh pemborong, untuk mendapatkan campuran sikagrout yang baik dan merata. Mesin pengaduk beton harus dibersihkan dengan air dan dihindarkan dari kotoran minyak sebelum dipakai. Setiap campuran beton harus diaduk dengan mesin pengaduk sehingga merata/homogen dan waktu pengadukan minimal adalah 2 menit untuk sekali mencampur. - Bilamana perlu Pemborong diperkenankan untuk menggunakan pompa untuk mengangkut adukan ketempat yang akan dicor. - Sebelum pengecoran dimulai, Pemborong harus mempersiapkan semua peralatan, material dan tenaga yang diperlukan serta cukup untuk satu tahap pengecoran sesuai dengan rencana yang sebelumnya disetujui oleh Rekanan. - Apabila cuaca meragukan, sedangkan Rekanan tetap menghendaki agar pengecoran tetap harus dilakukan, maka pemborong kontraktor harus
menyediakan alat pelindung/terpal yang cukup untuk yang sudah atau yang belum dicor. Pengecoran tidak diijinkan selama hujan lebat atau suhu udara naik hingga diatas 32 0C. - Setiap pengecoran beton, Pemborong diwajibkan mengambil contoh untuk memeriksa kekuatan tekan silinder-silinder contoh beton sebanyak 1 buah tiap pengecoran 1 tiang, hasilnya dilaporkan kepada Rekanan secara tertulis untuk dievaluasi. - Setiap silinder harus diberi tanda dengan tanggal pengecoran, nomor urut dan petunjuk-petunjuk lain yang diperlukan oleh Rekanan. Silinde percobaan harus diuji sampai hancur karena tekanan dan harus dilakukan dibawah pengawasan Rekanan. - Bilamana diperlukan untuk menambah kekuatan mutu beton agar terkontrol dari retak yang disebabkan muai, susut dan lain-lainnya, maka dapat ditambah bahan-bahan additive maupun retarder yang telah disetujui oleh Rekanan. b. Air Kerja. - Air yang digunakan untuk adukan beton harus bebas dari asam, garam, bahan alkali dan bahan organik yang dapat mengurangi mutu beton. - Air yang akan dipakai untuk pekerjaan beton, membasahi dan lain-lain harus mendapat persetujuan terlebih dahulu dari Rekanan. - Kontraktor harus menyediakan tempat-tempat penampungan air kerja di lapangan untuk menjamin kelancaran kerja. - Bilamana pemakaian air bukan berasal dari air minum dan mutu air meragukan, maka Rekanan dapat meminta kepada Pemborong untuk mengadakan penyelidikan air secara laboratoris dan penyelidikan tersebut atas biaya tanggungan Pemborong.
